Учебная страничка Гербер Ольги Павловны "Шоколад только лакомство?"

Исследовательская работа

Шоколад только лакомство?

Работу выполнила

Оленина Татьяна, ученица 10 класса

Руководитель

Гербер Ольга Павловна, учитель химии

1.Введение

Как известно из индийской мифологии, сами боги любили полакомиться шоколадом в раю. В 1519 г. во время посещения вождя ацтеков Монтесумы испанский исследователь Эрнан Кортес попробовал неизвестный продукт, который индейцы называли шоколадом. Век спустя шоколад был привезён в Европу, но его ели лишь богатые люди. В то время за 100 зёрен какао можно было купить раба. Промышленная революция сделала шоколад доступным для всех членов общества. Что же такого особенного в шоколаде? Некоторые считают, что шоколад способствует хорошему настроению. Некоторые жалуются на отрицательное действие шоколада на организм. Любят шоколад и ученики, и учителя нашей школы. Часто можно видеть, как на перемене вместо обеда, они съедают плитку шоколада. Поэтому мы и решили исследовать в своей работе: шоколад полезен или вреден?

Гипотеза

Есть основание предположить, что шоколад является не только лакомством, но и полезен для организма человека. Для меня эта проблема актуальна потому, что она мне она интересна. Нахождение путей решения данной проблемы и стало целью нашего исследования.

Цели исследования:

выяснение влияния шоколада на здоровье человека; изучение применения шоколада не только, как продукта питания и лакомства.

Задачи:

1.Собрать и систематизировать материал о шоколаде.

2. Провести физико-химический анализ образцов разных видов шоколада.

3. Выявить наиболее значимые компоненты шоколада и их влияние на здоровье человека.

4. Развить практические навыки в самостоятельной постановке химического эксперимента, а также овладеть начальными знаниями техники и методики научного познания.

5.Выяснить отношение людей к употреблению шоколада.

6. Подготовить интересные факты по применению шоколада в разных видах деятельности людей.

Объекты исследования:

Шоколад чёрный, белый, горький, воздушный. Учащиеся, учителя, родители МКОУ «Ключиковская СОШ».

Сроки и продолжительность исследования:

с ноября 2013 года по февраль 2014 года.

Методы исследования:

1. Изучение и анализ литературы и Интернет-ресурсов: история шоколада, состав и виды, применение, шоколадные рекорды, шоколадные фабрики Новосибирска и области, нахождение рисунков, иллюстраций по теме.

2. Анкетирование учащихся, учителей, родителей по теме исследования. Статистическая обработка полученных данных. Построение диаграмм.

3. Качественный анализ состава шоколада по оберткам шоколада, составление таблицы, сравнение данных по составу. Фотографирование оберток, сканирование, обработка фотографий.

4. Химический эксперимент по обнаружению белков, жиров, в том числе образованных непредельными карбоновыми кислотами, углеводов (сахарозы), выделение кофеина, моделирование сахарного поседения шоколада (в течение двух недель в холодильнике).Наблюдение. Фотографирование результатов эксперимента. Оборудование и реактивы для химического эксперимента: химический стакан, пробирки, спиртовка, спички, пробиркодержатель, лакмусовая бумага, фарфоровая чашка, стеклянная пластинка, воронка, фильтровальная бумага, линейка. Оксид магния, дистиллированная вода, азотная кислота, растворы – сульфата меди, гидроксида натрия, аммиака, перманганата калия.

Форма представления результатов

слайдовая презентация

2.1. Виды шоколада и их состав

Шоколад - кондитерский продукт, изготавливаемый с использованием плодов какао, одно из самых распространённых кондитерских изделий. Основное сырьё для его производства – какао-бабы, семена какао-дерева, произрастающего в тропических районах. По содержанию какао-порошка шоколад делят на горький (более 60%), полугорький (около 50%), молочный (около 30%), белый. Что касается белого шоколада, то он не обладает характерным шоколадным цветом, так как в нём отсутствует какао тёртое, а имеет белый цвет с желтоватым оттенком. В такой шоколад вводят сухое молоко, а в качестве какао-продукта используют только какао-масло (20%). В зависимости от рецептуры и способа обработки шоколад подразделяют на обыкновенный, десертный, пористый, с начинкой. Если шоколад с начинкой, то собственно шоколада там может быть только 40%. Шоколад без добавок представляет собой продукт, приготовленный из какао тёртого, какао-масла и сахара. Такой шоколад иногда называют натуральным. Самый шоколадный – горький. Различают чёрный, молочный, белый, диабетический, пористый и шоколад в порошке. Шоколад содержит жиры, белки, углеводы, дубильные вещества, алкалоиды кофеин и теобромин, и другие вещества. Шоколад самый сложный по химическому составу продукт: в его состав входят около 300 составляющих. Шоколад готовят на основе какао-продуктов. Плоды какао содержат в среднем 35-50% масла, называемого маслом какао или теоброминовым маслом, 1-4% теобромина, 0,2-0,5% кофеина, танины и прочие вещества. Масло какао состоит из глицеридов олеиновой (примерно 35%), стеариновой (35%), пальмитиновой (26%) и линолевой (3%) кислот. В шоколаде содержание алкалоидов кофеина и теобромина может достигать 1-1,5%. Они относятся к природным стимуляторам, чем и объясняется тонизирующее действие шоколада на организм человека. С 2007 года закон разрешил до 5% какао-масла заменять растительным жиром. Ранее ГОСТ 6534-89 этого не допускал – и российский шоколад был по вкусу и составу таким же, как швейцарский.

2.2. Особенности физических свойств шоколада и его хранение

Шоколад чувствителен к колебаниям температуры, поэтому его необходимо хранить при температуре примерно 18˚C и относительной влажности не более 75%. При нагревании происходит жировое поседение шоколада – он покрывается серым налётом: содержащиеся в нём жиры проступают на поверхности. Поседение шоколадных изделий не приводит к образованию веществ, вредных для здоровья, а лишь портит товарный вид шоколада.

2.3. Польза шоколада.

Регулярное потребление этого лакомства нормализует функции кровяных пластинок – тромбоцитов: содержащиеся в шоколаде биологически активные вещества из группы флавоноидов не дают им слипаться и препятствуют образованию тромбов в сосудах сердца и мозга. Теобромин повышает стрессоустойчивость организма, обладает тонизирующим эффектом. Теобромин повышает кровяное давление и учащает пульс, является природным стимулятором сердечно-сосудистой и нервной систем. Шоколад богат стеариновой кислотой, которая чистит сосуды, кальцием, магнием и фосфором, благодаря которым мы становимся красивыми и умными. Фосфор питает мозг, магний регулирует клеточный обмен, кальций обеспечивает крепость костной ткани. Танины, содержащиеся в шоколаде, обладают антибактериальными свойствами и препятствуют образованию зубного налёта, регулирует работу пищеварительной системы; способствует выведению шлаков из организма, оказывает слабительное действие. Фосфаты и фтор укрепляют зубы. Глюкоза повышает работоспособность, улучшает деятельность мозга. Какао – масло поднимает жизненный тонус, в мозге вырабатываются возбуждающие вещества – серотонин и эндорфин. Фенилэтиламин – отличный антидепрессант, стимулирует деятельность нервных клеток, вследствие этого у человека улучшается настроение. Наиболее ценное свойство шоколада – способность поднимать настроение. Это объясняется и содержанием в нём магния, который противодействует депрессии, улучшает память, повышает устойчивость к стрессам и укрепляет иммунитет. Употребление шоколада снижает вероятность появления раковых заболеваний, язвы желудка, сенной лихорадки. Шоколад помогает при сильном кашле лучше, чем таблетки. Для лечебных целей специалисты рекомендуют высококачественные сорта горького шоколада. Подтверждением этому являются и исследования американских учёных. Они показали, что люди, которые едят шоколад 2-3 раза в месяц, чувствуют себя лучше чем, те, кто полностью отказался от шоколада. Причиной этому являются антиоксиданты, содержащиеся в шоколаде. Полезен даже запах шоколада. Физиологи установили, что аромат благотворно воздействует на психику: снимает раздражение, умиротворяет, даже возвращает душевное равновесие.

2.4. Вред шоколада.

Долго спорят врачи о вреде шоколада: это – сильный наркотик (содержится теобромин, кофеин); вызывает аллергию. Ограничено потребление пожилым людям. Вызывает ожирение, так как содержит жиры. Способствует развитию кариеса, но меньше, чем другие сладости. Не рекомендуется детям до 5 лет. Иногда вызывает тошноту, изжогу, боль в желудке; вызывает сильную головную боль. Выводы. Таким образом, есть много различных доводов за и против употребления шоколада. Есть или не есть, и сколько есть – решаете вы сами. Полезной порцией считается только одна треть плитки шоколада в день. Все остальное – это уже баловство.

2.5.1. Анализ состава шоколада по обёрткам.

Используя информацию о составе на обертках, мы исследовали 9 видов шоколада.

2.5.2. Химический эксперимент

Опыт 1.	Опыт 2.	Опыт 3.	Опыт 4.	Опыт 5.	Опыт 6.	Опыт 7.
Качественная реакция на белок (биуретовая реакция)	Обнаружение в шоколаде белков (ксантопротеиновая реакция)	Определение содержание жира	Обнаружение непредельных жиров	Обнаружение углеводов	Моделирование сахарного поседения шоколада	Возгонка кофеина
Помещаем в пробирку 1 мл растопленного шоколада и осторожно по её стенкам добавляют биуретовый реактив (водный раствор сульфата меди (II) в щелочной среде). Наблюдают на границе соприкосновения реактивов образование кольца сине-фиолетового цвета.	Определяем наличие в белках остатков ароматических аминокислот (фенилаланин, тирозин, триптофан). Насыпаем в пробирку тёртый шоколад (примерно 1 см по высоте) и приливают 2 мл дистиллированной воды. Встряхивают содержимое в пробирке несколько раз и фильтруют. Добавляют к фильтрату несколько капель концентрированной азотной кислоты до появления белого осадка или мути от свернувшегося белка. Нагревают полученную смесь, раствор становится ярко-жёлтым. Далее охлаждают содержимое пробирки и осторожно добавляют, не взбалтывая, по каплям избыток концентрированного раствора аммиака до получения щелочной реакции, определяемой с помощью универсальной лакмусовой бумажки. Раствор приобретает оранжево-жёлтую окраску. Такую реакцию дают белки, входящие в состав шоколада. Выпадающий вначале осадок кислотного альбумината растворяется, и жидкость окрашивается в желтый цвет.	На фильтровальную бумагу помещают каплю исследуемого раствора (шоколада), подсушивают. Далее измеряют диаметр жирового пятна. Чем больше диаметр пятна, тем больше содержание жира.	Кусочек шоколада заворачивают в фильтровальную бумагу и надавливают на него. На фильтровальной бумаге появляется жировое пятно. Помещают на пятно каплю раствора перманганата калия KMnO4. Образуется бурый оксид марганца (IV) MnO2	Насыпают в пробирку тёртый шоколад (примерно 1 см по высоте) и приливают 2 мл дистиллированной воды. Встряхивают содержимое пробирки несколько раз и фильтруют. Добавляют к фильтрату несколько капель раствора гидроксида натрия и раствора сульфата меди (II) CuSO4. Встряхивают пробирку. Появляется ярко-синее окрашивание раствора. Такую реакцию даёт сахароза, представляющая собой многоатомный спирт.	Опрыскивают несколько кубиков шоколада водой, заворачивают в фольгу и помещают в холодильник 1,5 недели. В результате на поверхности шоколада появляется налёт: это выступили кристаллики сахарозы.	Возгонка – это переход вещества из твердого состояния (без плавления) в газообразное состояние. В фарфоровой чашке нагреть шоколад с оксидом магния. Над чашкой подержать стеклянную пластинку. Наблюдается образование белого налета кофеина.

2.5.3. Анкетирование учащихся, учителей, технического персонала школы, родителей.

В анкетировании приняли участие 62 человека.

2.6. Анализ результатов экспериментальной работы.

Мы проанализировали состав этого шоколада, используя информацию на обёртках шоколада. Сделали анализ 9 марок шоколада. Весь шоколад содержит сахар, какао тёртое и какао масло. Некоторые из них имеют вкусовые добавки - орехи (5 марок), изюм (1марка) рис (1 марка), кофе (1). Вкусовые добавки не являются вредными. Для вкуса добавлены ароматизаторы: натуральный ванилин (1 марка), ванилин, идентичный натуральному (7 марок шоколада), ром (1), апельсиновое масло и ваниль (1). В шоколаде имеются белки (от 4,3 до 8,2 г на 100г продукта), жиры (от 25,6 до 34, 4 г на 100г), углеводы (от 53,6 до 62,6 г). Самым содержательным по наличию белков является шоколад «Аленка». Этот же шоколад имеет высокую энергетическую ценность, в нём много жиров и углеводов. Поэтому, мы считаем, что данный шоколад лучше подходит для детей: белки являются главным строительным материалом для организма, а углеводы и жиры – главным источником энергии для растущего организма. Только в двух марках шоколада – «Dove» и «Очень молочный» используются натуральные ароматизаторы. Остальные образцы содержат ванилин, идентичный натуральному. А это синтетика. Пищевые добавки в виде красителей и ароматизаторов такого рода вызывают аллергию, негативно влияют на печень[2].

• Вывод:Наиболее подходящим для детей является шоколад «Аленка», но он содержит ароматизатор «Шоколадно-карамельный», идентичный натуральному.

Наличие белков в шоколаде доказали биуретовой реакцией – свежеприготовленный осадок гидроксида меди (II) c белком дал фиолетовое окрашивание и ксантопротеиновой реакцией – взаимодействие с концентрированной азотной кислотой даёт жёлтое окрашивание. Результаты третьего опыта подтвердили наличие во всех видах шоколада жиров, по образованию жировых пятен на фильтровальной бумаге. А наличие в жирах непредельных карбоновых кислот (четвертый опыт) доказывает образование бурого осадка оксида марганца (IV) при окислении их перманганатом калия. Пятый опыт доказывает, что во всех восьми видах шоколада наличие углеводов по образованию ярко-синего окрашивания при взаимодействии с гидроксидом меди. Такую реакцию даёт сахароза, представляющая многоатомный спирт. При нагревании шоколада с оксидом магния происходит возгонка кофеина, который можно обнаружили на стеклянной пластинке.

• Вывод: Опытным путем мы определили некоторые компоненты состава шоколада: белки, жиры, в том числе непредельные жиры, углеводы (сахар), кофеин. Таким образом, шоколад является питательным продуктом и тонизирующим средством. При температуре ниже 15˚C произошло сахарное поседение шоколада, вызванное конденсацией паров воды и частичным растворением сахарозы, содержащейся в шоколаде. После испарения влаги кристаллики сахарозы образуют белый налёт на поверхности шоколада. По результатам анкетирования мы выяснили, что любимые сорта шоколада – это молочный и белый пористый, черный шоколад любят меньше, а горькому шоколаду предпочтение отдают взрослые люди.

Оказывается, что 1 человек из 62-х опрошенных у нас в школе не любит шоколад. 100% респондентов считают, что шоколад приносит пользу, некоторые считают, что пользу приносит шоколад в малых количествах, а другие – в разумных пределах. Пользу видят в повышении настроения, получают удовольствие и наслаждение, улучшает мозговую деятельность, маски шоколадные питают кожу и делают её бархатной. Но опрошенные респонденты видят и вред шоколада: портит фигуру, вызывает кариес, остается на зубах, появляется изжога и даже боль в правом подреберье.

2.7. Применение шоколада в разных видах деятельности человека.

Шоколад иногда находит неожиданное применение. Свойства шоколада могут быть равно полезны как для поднятия настроения, так и для красоты кожи. В составе какао-бобов множество полезных веществ, которые в сумме дают мощный эффект антиоксидантов, помогая коже дольше оставаться молодой и красивой. А знали об этом люди еще с очень давних времен – так, например, по мнению специалистов по культуре ацтеков, властители этой цивилизации начинали день с процедуры, которая очень схожа с той, что в наше время принято называть шоколадным обертыванием. Также сейчас можно встретить — гели для душа Palmolive «Гурмэ Спа» с волнующими ароматами шоколада. «Шоколадная вуаль» увлажняет кожу и продлевает ее молодость.

Шоколад в кулинарии распространен предельно широко. Податливость этого ингредиента и простота в обращении с ним позволяют проделывать неожиданные кулинарные трюки. Так, например, каждый год где-то на карте земного шара люди пытаются создать что-то рекордное из шоколада. Например, самый большой шоколадный батончик был сделан в Турине в 2000 году. Его вес составил 2,5 тонны. Кстати, этот рекорд до сих пор не побит [6].

Шоколад – удивительный не только продукт питания, но и сырьё для изготовления необычных произведений искусства: В 1991 году в кулинарной школе «Греми провинсиаль» (Барселона, Испания) было изготовлено самое крупное фигурное изделие из шоколада в виде парусника весом 4 тонны. Длина судна – 13 м, ширина - 2,5 м, высота - 8,5 м. В Новосибирске сооружён шоколадный поезд, состоящий из паровоза и двух вагонов весом около 200 кг. Эта архитектурная конструкция выполнена латышским художником-кондитером Алдисом Бричевсом и посвящена 110-летию Транссибирской магистрали. На создание поезда ушло 174 кг чёрного и 5 кг белого шоколада. Мастер работал над шоколадным поездом четверо суток в декабре 2007 года. Иногда шоколад находит самое неожиданное применение: например, при производстве пива, суши, парфюма. В 1998 г. в рамках Шоколадного шоу в Нью-Йорке было представлено 12 костюмов, выполненных из шоколада (включая вечерний костюм и свадебное платье). Ежегодно и во Франции проводится демонстрации моделей одежды из шоколада. [8]. В разных городах нашей страны действуют свои музеи шоколада. Так, в Санкт-Петербурге есть музей-бутик с необычными шоколадными экспонатами – в виде детских игрушек, шахмат и бюста Ленина. Музей шоколада открыт в Покрове, где производится почти треть всего плиточного шоколада России. Похожие музеи есть на кондитерских концернах «Красный Октябрь» и «Бабаевский».

2.8. Производители шоколада в Новосибирской области

В Новосибирске и области есть шоколадные фабрики. Так, ЗАО шоколадная фабрика «Новосибирская» - один из ведущих производителей кондитерских изделий в Сибири. Фабрика основана в 1942 году на базе эвакуированной из г. Одессы фабрики им. Розы Люксембург. Фабрика производит более 100 наименований кондитерских изделий, изготовленных из высококачественного сырья: шоколадные конфеты; шоколадные наборы; мармелад и лимонные дольки; зефир. Шоколадная фабрика «Новосибирская» ориентируется на высокое качество продукции, сохраняя при этом ее доступность всем категориям потребителей. В 2003 году фабрика вошла в холдинг "Объединенные кондитеры".

Наиболее популярными марками, которые выпускаются на Новосибирской кондитерской фабрике, являются шоколадные конфеты «Кедровая шишка», «Новосибирские», «Сибирский сувенир», а также неглазированные конфеты «Сибирские». Кроме стандартных наборов весовых конфет кондитерская фабрика «Новосибирская» предлагает услуги по изготовлению кондитерских изделий с корпоративной символикой. В настоящее время Новосибирская кондитерская фабрика выпускает различные шоколадные конфеты с вафельной или помадной начинкой, а также кремовые конфеты куполообразной формы. Одним из популярнейших кондитерских изделий, которое выпускается Новосибирской шоколадной фабрикой, является сувенирный медведь с шоколадной медалью, вес которого составляет около двух килограмм.

Кроме «классических» шоколадных конфет кондитерская фабрика производит конфеты по собственной рецептуре, среди которых, например «Фрукты в шоколаде» и «Ликерные».

3. Заключение.

Проведенные мною исследования позволили сделать следующие выводы: 1.Так полезен или вреден шоколад? Весомые аргументы есть у сторонников и противников потребления шоколада – это показали и наши исследования. 2. Предположение, что шоколад приносит больше пользы, чем вреда подтвердилось. 3. Выдвинутая гипотеза подтвердилась. Употребление шоколада зависит от индивидуальной переносимости и особенности организма. Организм каждого человека индивидуален. И решать надо самому, сколько и какого шоколада можно есть. Главное, что этот продукт доставляет истинное удовольствие любителям–сладкоежкам. Шоколад–лакомство. 4. Шоколад – не только лакомство, но питательный продукт, используется в медицине, для косметических целей, креативные личности используют шоколад для фантазии и творчества. Перспективу работы я вижу в том, чтобы дать рекомендации потребителям - любителям шоколада, ребятам и учителям школы, родителям особенно маленьких детей. Поэтому возможны выступления по данной теме на классных часах, на уроках биологии и химии.

Рекомендации потребителям.

Хранить шоколад нужно при температуре не ниже 18 градусов по Цельсию. Самый шоколадный шоколад – горький. Если вы употребляете шоколад в качестве тонизирующего средства, то нужно выбирать тот шоколад, в котором содержится больше кофеина. В то же время нежелательно, чтобы он содержал много килокалорий, поэтому мы советуем людям, склонным к полноте, выбирать тот, в котором мало сахаров и жиров. Детям же можно потреблять больше килокалорий, следовательно, содержание сахаров и жиров может быть больше, но им не рекомендуется употребление тонизирующих веществ, то есть выбирать те виды шоколада, в которых мало содержание кофеина [4] Помните: качественный шоколад – недешёвый. В продуктах со вкусом шоколада (шоколадные яйца, батончики, йогурты, жвачка, мороженое и т.д.) дорогое масло-какао заменено эквивалентами на растительной основе. Шоколада совсем не может быть в большинстве шоколадных конфет и шоколадных фигурках, десертах, пастах, в сырках, орехах, печенье в шоколадной глазури. Доктор медицинских наук, профессор, руководитель Отдела детского питания НИИ питания РАМН, Игорь Конь говорит: «Нужно воспитывать ребенка так, чтобы он умел получать удовольствие не только от сладостей». Оказывается, в Швеции подают конфеты один раз в неделю. Лучше покупать конфеты с сухофруктами, они полезнее других. А знаете ли вы, как надо есть шоколад, чтобы получить удовольствие? Сам шоколад в плитке разламывается на кусочки, выкладывается на круглое блюдце из фольги шоколада. Саму шоколадную плитку во время этого необходимо положить на цветную обёртку, после чего высыпать в блюдце. Затем положить кусочек шоколада на язык и сладкая, ни с чем несравнимая нега разольётся во рту. Кажется, волны счастья и радости прокатывается по организму, придают силы и энергии каждой его клеточке. На дегустациях шоколад принято есть, запивая хорошим глотком крепкого чая без сахара.

4. Список использованной литературы и Интернет – ресурсы.

1. Газета «Аргументы и факты» № 49 2013 г, АиФ на Оби с. 27

2. Газета «Аргументы и факты» № 6 2014 г, АиФ на Оби с. 24

3. Злотников Э.Г., Гаврилова М.В. Организация и проведение химических олимпиад в США. Журнал «Химия в школе» № 6 2008 г.

4. Игошева Е.В., Трапезникова Н.Н. Какой шоколад вкуснее и полезнее? Журнал «Химия в школе» № 10 2011 г.

5. энциклопедия «Википедия»

6. [1]

7. [2]

8. [3]