Потребление газированных напитков в мире достаточно велико. По данным сайта Википедия из общего объёма производства безалкогольной продукции газированные напитки составляют 73 %; средний американец выпивает — 180 литров в год, средний россиянин — 50, средний китаец — 20 [1].
Под воздействием рекламы газированные напитки стали очень популярны, особенно среди детей. В каждом магазине, кафе, детском центре для газированных напитков выделен отдельный шкаф. Объем их потребления растет с каждым годом. В интернете, в научных журналах и СМИ периодически появляется информация об их вредном воздействии на организм человека, но как именно они влияют мне не понятно. Поэтому я решила провести эксперимент и выяснить влияния этих напитков на структуру яичной скорлупы и человеческого зуба.
Целью работы является изучение влияние газированных напитков на структуру яичной скорлупы и человеческого зуба.
Задачи: 1) Узнать историю появления газированных напитков, их состав; 2) выяснить их влияние на здоровье человека; 3) исследовать воздействие газированных напитков на структуру яичной скорлупы и человеческого зуба.
История происхождения, состав газированных напитков и их влияние на здоровье людей. В 1783 году химик Якоб Швеппсконструировал первый промышленный аппарат для производства газированной воды, которая быстро распространилась по территории Англии и её колоний, что позволило учредить компанию Schwepp&Co [2]. Эта компания процветает до сих пор, уже 232 года!
Знаменитую Coca-Cola 1884 году создал аптекарь Джон Пемпертон, догадавшийся разбавить газировкой сироп, предназначенный для лечения головной боли и простуды. Во время Первой мировой войны, когда сахар стал стратегическим товаром, «Кока-колу» включили в дневной рацион военнослужащих [2].
Газированные напитки представляют собой водные растворы смесей сахарного сиропа с добавлением углекислоты и пищевых добавок (красителей, ароматизаторов, разных кислот, регуляторов кислотности, стабилизаторов, кофеина) [3]. Сахарный сироп и сахарный колер добавляют и в другие виды напитков [4].
Углекислота оказывает освежающий эффект. Освежающие и вкусовые свойства газированных напитков наиболее полно проявляются, когда они охлаждены до температуры 10–12Ф°С [5].
Искусственные вкусовые добавки могут придавать напиткам различные вкусы [4]. Но настоящих фруктов в этой воде нет. А значит, нет и полезных для организма витаминов [4].
Красителей больше всего содержится в газированной воде Coca-Cola [3, 4].
Влияние на здоровье. Химический состав напитков оказывает губительное действие на здоровье: разрушаются зубы, становятся хрупкими кости, может возникнуть ожирение, аллергия, заболевания желудка, кофеиновая зависимость [5, 6, 7]. Подсластитель Е951– аспартам, входящий в состав напитков ухудшает зрение, может вызывать рак почек [7], бензоат натрия — Е211 нарушает обмен веществ, лимонная кислота способствует возникновению кариеса [2].
Установлено, что регулярное употребление этих напитков может привести к ожирению и проблемам с желудком [6].
Кофеин, входящий в состав этих напитков, наряду с «бодрящим» эффектом даёт вероятность нервного возбуждения, после этого истощение сил, а также потерю организмом кальция с мочой [7].
Содержащаяся в напитках ортофосфоровая кислота негативно влияет на зубную эмаль и работу органов пищеварения [6].
Чрезмерное употребление безалкогольных газированных напитков с большим содержанием сахара негативно сказывается на психическом состоянии подростков [8].
Углекислый газ сам по себе безвреден, он лучше сохраняет качество напитка, но его присутствие в воде возбуждает желудочную секрецию, повышает кислотность желудочного сока и провоцирует метеоризм- обильное выделение газов и расстройство желудочно-кишечного тракта [6].
Эксперимент
Материалы: микроскоп Микромед MC2 Zoom 2 CR (увеличение в 40 раз), фотоаппарат, яичная скорлупа и человеческий зуб, стаканы, Кока-кола, Кока-кола zero, Фанта, Пепси, Спрайт, Лимонад и Холодный чай местного производителя фирмы «Читинские ключи», г. Чита. Холодный чай не относится к газированным напиткам, но очень популярен среди детей, поэтому было принято решение об его использовании в эксперименте.
Методы: эксперимент, наблюдение, сравнение.
Описание эксперимента. Начат: 30 октября, окончен 7 ноября 2015 г.
В начале эксперимента в стаканы налили газированные напитки и положили туда яичную скорлупу. Скорлупа была выбрана для эксперимента потому, что она состоит из кальция — основного компонента человеческих костей. Перед экспериментом структура яичной скорлупы была гладкой, однородной, блестящей, без трещин и сколов
Так как на момент проведения эксперимента у меня выпал только один зуб, то решение, в какой напиток его опускать, было принято при помощи опроса среди моих одноклассников. Эмаль зуба до начала эксперимента была гладкой, блестящей, но с признаками кариеса и пломбой.
Ровно через неделю после начала эксперимента скорлупа в Кока-коле покрылась сильным коричневым налётом, на ней появились трещины, она стала более мягкой, кожица скорлупы начала растворятся, края потрескались и свернулись во внутрь. В отличие от Кока-колы, скорлупа, находившаяся в стакане с Кола zero, покрылась серым шершавым налётом, чем-то напоминающим порошок или пыль, края изменили свою структуру, но не свернулись. На ней образовались кристаллы в форме бабочек.
Пепси изменила цвет скорлупы до темно-коричневого. Кожица слезает как с картошки в мундире, налёт от серого до темно коричневого цвета, но не на всем участке скорлупы, края выглядят как обгорелые. Пепси оставила сильные разводы на скорлупе.
Фанта меня поразила. Несмотря на то, что налёт светло рыжего цвета, зато структура скорлупы стала неоднородной, потеряла гладкость и на ней появились странные, похожие по форме на икру образования белого цвета. На скорлупе появились трещины, а внутренняя пленка вывернулась наружу.
Лимонад на поверхности скорлупы оставил небольшой телесный окрас, края потемнели, внутри образовались мелкие трещины, чем-то напоминающие карту большого города, но в уменьшенном виде. Кожица начала отслаиваться и слезать.
В результате воздействия Холодного чая кожица слезла, как будто бы её сняли. Цвет скорлупы изменился до темно коричневого цвета.
На первый взгляд Спрайт никак не повлиял на структуру скорлупы, но посмотрев в микроскоп я убедилась, что скорлупа потрескалась, её структура стала пористой, похожей на войлок.
Зуб лежал в чашке со спрайтом. Эмаль зуба частично потеряла блеск, на самом зубе и на пломбе образовались «ямы», цвет зуба изменился, начали растворяться внутренние края.
Выводы:
1) Газированные напитки представляют собой водные растворы смесей сахарного сиропа и пищевых добавок. Ничего натурального кроме воды и сахара в них нет!
2) Исследования, проведенные учёными, показывают, что газированные напитки вредны для здоровья. Они вызывают желудочную секрецию, повышают кислотность желудочного сока, провоцируют метеоризм, разрушают эмаль зубов, вымывают кальций из костей, могут вызвать кофеиновую зависимость и даже психические расстройства.
3) В результате эксперимента установлено, что газированные напитки изменили структуру яичной скорлупы и человеческого зуба. Наиболее сильное влияние на яичную скорлупу оказала пепси и кока-кола. Скорлупа изменила цвет, структура стала похожа на войлок, потеряла блеск и гладкость. У человеческого зуба, пролежавшего всего 7 дней в спрайте, изменился цвет и блеск, растворились края, на самом зубе и пломбе появились ямы.
Благодарности. Автор и руководитель выражают благодарность к. г.-м.н. Эповой Екатерине Сергеевне и к. г.-м.н. Еремину Олегу Вячеславовичу за предоставленную возможность работы с микроскопом.
Литература:
- https://ru.wikipedia.org/wiki — Википедия. Свободная энциклопедия.
- Байкова М. В., Дрюцкая С. М., Ярмалюк Е. К. Правда о газированных напитках. В сборнике: В мире научных открытий материалы XVI Международной научно-практической конференции: сборник научных трудов. Центр научной мысли; научный редактор И. А. Рудакова. Москва, 2015. С. 148–152.
- Карымова Е. Р., Вдовина А. Н., Беляк Е. Л. Изучение состава чипсов и газированных напитков В сборнике: Инновации. Интеллект. Культура XXI Всероссийская (с международным участием) научно-практическая конференция молодых ученых и студентов. Тюменский государственный нефтегазовый университет; Тобольский индустриальный институт. г.Тюмень, 2014. С. 294–295.
- Первакова А. А. Газированные напитки. Влияние на организм и оценка качества // Молодежь и наука. 2015. № 3. С. 42
- Фирсова И. В., Македонова Ю. А., Камалетдинова Р. С., Кобелев Е. В. Влияние газированных и алкогольных напитков на зубы // Журнал научных статей Здоровье и образование в XXI веке. 2014. Т. 16. № 3. С. 12–14.
- Казанцев А. В., Махонько М. Н. Сладкие безалкогольные газированные напитки современного промышленного производства и заболевания, обусловленные их употреблением // Бюллетень медицинских интернет-конференций 2014. Т. 4. № 11. С. 1253–1256.
- Грехова Е. Газированные напитки: польза или вред. В сборнике: практико-ориентированные молодежные исследования проблем региона Материалы региональной научно-практической конференции обучающихся и студентов. Под редакцией Ю. Н. Фролова, О. Ю. Свибович. Тюмень, 2014. С. 68–71.
- Калашникова М., Манцуров Д. Исследование состава газированных напитков, их влияние на здоровье человека В сборнике: Географические науки и образование материалы VIII Всероссийской научно-практической конференции. Астрахань, 2015. С. 284–286.
