Научно-исследовательская работа «Мороженое: польза или вред»

Введение

Большинство наших соотечественников любят мороженое. Некоторые иностранцы, побывав в России, рассказывают у себя дома, что русские едят мороженое даже зимой, в тридцатиградусный мороз, причём на улице.

Можно сказать, что в этом есть некоторое преувеличение, однако в целом всё верно. В России и дети, и взрослые покупают мороженое по любому поводу: полакомиться, успокоить нервы, «зарядить» мозги, просто утолить голод, охладиться в жаркий день и т.д. Мы решили выяснить, какое отношение к мороженому учащихся нашей школы, и предложили им ответить на вопросы:

1.Нравится ли вам мороженое?

2.Как часто вы его употребляете?

3. Какое мороженое вам нравится?

4. Знаете ли вы его состав?

5.По вашему мнению, этот продукт:

Результаты опроса таковы:

1)Нравится ли вам мороженое?

А) нравится -67 человек

Б) не нравится – 13 человек

2.Как часто вы употребляете мороженое

А) два – три  раза в неделю – 9 человек

Б) один раз в неделю – 40 человека

В) один раз в месяц –31 человек

3.Какое мороженое вам нравится?

А) Эскимо – 26 человек

Б) Сливочное мороженое в вафельном стаканчике – 38 человек

В) Фруктовое мороженое – 16 человек

4. Знаете ли вы его состав?

Знаю –26 человек

Не знаю – 30 человек

Знаю, но не весь – 24 человека

5.По вашему мнению, этот продукт:

А) Вредный – 8 человек

Б) Полезный – 48 человек

В) Не знаю – 24 человека

В анкетировании приняли участие 80 учащихся МБОУ СОШ №3

Проанализировав результаты, я пришла к выводу: несмотря на то, что большинство учащихся любят мороженое и регулярно его едят, лишь небольшая часть знают о его составе и влиянии на организм. Возникла  проблема: все-таки мороженое полезно или вредно?  Каково его влияние  на организм, мороженое какого производителя предпочесть?

        Гипотезой работы стало предположение:

Если изучить   химический состав мороженого и некоторые его свойства, то можно сделать вывод о пользе или вреде мороженого.

Если сравнить различное мороженое, можно порекомендовать окружающим конкретной марки или   производителя.

Цель работы: исследование состава и свойств мороженого разных видов и производителей.

В ходе исследования необходимо решить следующие задачи:

1. изучить литературу по данной теме;

2. познакомиться с историей создания мороженого;

3. рассмотреть состав мороженого разных производителей;

4. провести экспериментальные исследования различных видов мороженого;      

Объект исследования: Мороженое различных видов и производителей.

Предмет исследования:  химический  состав мороженого.

 Предполагаем, в силу своей любви к объекту исследования, что мороженое в большей степени полезно для человека, чем вредно.

I. Теоретическая часть

1.1. История происхождения мороженого

Одно из первых упоминаний о мороженом можно найти в китайском сборнике песен "Шинзин" (3 тысячи лет до н. э.). Как гласят древние списки, на столы китайских императоров подавали замороженные фруктовые соки.
 По легенде, Марко Поло привез из своего путешествия по Востоку рецепт лакомства, для охлаждения которого использовали не только снег, но и селитру. И с тех пор блюдо, похожее на шербет, непременно присутствовало в меню аристократов. Именно тогда мороженое оказалось в центре интриг: повара хранили рецептуру в строжайшем секрете, а для непосвященных его производство было сродни чуду.

А на Руси наструганное замороженное молоко ели в жару еще в древности.  В сибирских деревнях и по сей день хозяйки, хранят молоко, заморозив его в блюдечках и сложив лед стопкой. А во многих русских деревнях на масленицу делали и вовсе экзотическое блюдо: замороженную смесь творога, сметаны, изюма, сахара.

  В Европе любовь к мороженому, прежде всего обуяла привилегированные сословия, а в России охлаждённое и наструганное молоко было обычным блюдом простых людей. А вот при дворах русских царей и императоров оно приобрело популярность довольно поздно – во второй половине XVIII века. В богатых домах подавали самое настоящее мороженое – не хуже теперешнего. Особенно же популярно оно было у царского двора. Будущая императрица Екатерина II накануне дворцового переворота заманила к себе императора Петра III, пообещав угостить мороженым.

  В середине XIX века русский купец и изобретатель Иван Излер изобрёл специальную установку, которая позволила выпускать мороженое массовым, фабричным путём. А в 1845г. он запатентовал своё изобретение – «машину для приготовления мороженого». В начале XXвека различные виды мороженого предлагались в ресторанах и кабарэ. Кафе – мороженое появились в России в XX веке. Это стало возможным после того, как были изобретены холодильные установки, охладительные прилавки и  генераторы. В начале века эти кафе называли «мороженицы».

1.2.Состав мороженого.

Мороженое бывает разным и благодаря всевозможным добавкам способно доставлять удовольствие любому, будь то ребёнок или взрослый, простой любитель сладкого или изысканный гурман. Мороженое обычно относят к группе молочных продуктов, так как лучшие сорта его готовят на молочной основе. Оно имеет приятный вкус, нежную консистенцию и обладает высокой питательностью. Сырьем для производства мороженого являются молоко коровье натуральное, сухое, сгущенное, сливки и сливочное масло, плоды и ягоды свежие и консервированные, яйца куриные и яичный меланж, сахаристые вещества (сахар, патока, мед и др.). Вкус мороженого зависит от качества сырья и содержания сухих веществ, а необходимые физические свойства (способность медленно таять и др.) создаются при соблюдении правильной технологии производства продукта. В состав мороженого входят продукты в количестве, определяемом рецептурой. Пищевая ценность мороженого обусловлена его химическим составом. В зависимости от вида, мороженое содержит (в %): жира – до 15, свекловичного сахара – от 14 до 27, сухих веществ – от 25 до 43, среди которых до 4,8% полноценных белков. Калорийность 100 г мороженого, в зависимости от его вида, равна 100 – 240 ккал.

В состав мороженого могут входить яичные продукты (яйца,  яичный порошок). Значительно улучшает его вкус пищевую ценность плодово-ягодное сырье (абрикосы, сливы, клюква, смородина, яблоки и др.). Также  используют орехи, чай, кофе, какао-порошок, фруктово-ягодные эссенции, ваниль, ванилин. Органические кислоты (лимонная, яблочная, молочная и др.) добавляют при производстве плодово-ягодного и ароматического мороженого. Мороженое является замороженным прохладительным напитком, так как, тая во рту, превращается в освежающий напиток.

Пищевые добавки, которые могут входить в состав мороженого.

При выработке мороженого важная роль принадлежит стабилизаторам (студнеобразователям), в  качестве которых широко используют камеди (гумми)- полисахариды, выделяемые растениями при механических повреждениях. А также используют желатин, агар и агароид, альгинат натрия, реже - пектин, крахмал пищевой, казеинат натрия, пшеничную муку. Добавление стабилизаторов в смесь обеспечивает нежную структуру мороженого; в продукте при замораживании  образуются   мелкие  кристаллы, мороженое   приобретает  сопротивляемость таянию.

Стабилизаторы вводят в рецептуру смесей для мороженого, чтобы улучшить его консистенцию, придать ему нежность и облегчить взбивание. Для приготовления домашнего мороженого используют желатин или крахмал. Желатин замачивают в холодной воде, избыток воды сливают, а набухший желатин растапливают в небольшом количестве воды или молока и добавляют в смесь для мороженого. Если желатина нет, то его можно заменить картофельным крахмалом. Крахмал заваривают в небольшом количестве кипятка, и остывший клейстер вводят в смесь. А для промышленного производства используются:

Стабилизаторы:

Е407 -Каррагинан и его соли;                   Е410 -Камедь рожкового дерева       

· Е412-Гуаровая камедь;                              Е415 -Ксантановая камедь;

· Е466 -Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), натрийкарбоксиметилцеллюлоза;

· Е471 -Моно - и диглицериды жирных кислот;

· Е406-Агар;

· Е440-Пектин;

· Е460 –целлюлоза

· желатин пищевой;

· мука пшеничная

                    Красители пищевые:

· Е104 Хинолиновый желтый;

· Е120 Карминовая кислота, кошениловый карминовый (краситель красного цвета);

· Е122 Кармазин, азорубин (краситель красного цвета);

· Е124 Понсо 4R(краситель красного цвета);

· Е133 Бриллиантовый синий FCF

Подкислитель, антиоксидант

· Е330 Лимонная кислота

Ароматизаторы

· натуральные, идентичные натуральным или искусственные, допущенные к применению органами и учреждениями государственной санитарно-эпидемиологической службы РФ:

· ванилин, этилванилин

Эмульгатор

· Е433 Твин 80;

· Е322 лецитины, допущенные к применению органами и учреждениями государственной санитарно – эпидемиологической службы РФ.

1.3.Польза и вред мороженого

Сказать однозначно, насколько полезно мороженое или вредно для организма, сложно. Но можно отметить положительные и отрицательные свойства.

Польза мороженого

Мороженое полезно – это факт, который доказывали веками и продолжают подтверждать современные ученые. Мороженое имеет высокую пищевую и биологическую ценность, приятный вкус, нежную консистенцию. Мороженое богато витаминами и минеральными веществами, тут и полезные для глаз и кожи А, В, Д, Е и Р,  и фосфор для костей и роста, магний, калий и железо. Мороженое производят из молока и сливок, которые содержат натуральные вещества, успокаивающие нервную систему и стимулирующие выработку организмом «гормона счастья» – серотонина. Он улучшает память, поднимает настроение и помогает нам справиться со стрессами. Недаром в момент непониманий на работе и депрессии, рука так и тянется приобрести себе сладкое утешение. Именно мороженое врачи называют сладким психологом – мороженое возвращает нас в безоблачное детство. А натуральный транквилизатор  L-триптофан, содержащийся в сливках, успокаивает нервную систему. Взрослым мороженое  даже рекомендуют как профилактическое средство от ангины. Оно благоприятно влияет на секреторную и моторную функции органов пищеварения, нередко применяется при желудочных кровотечениях и после операций желудочно-кишечного тракта, и даже уменьшает опасность заболевания раком пищеварительной системы.

 Углеводные сорта: пломбир, плодово-ягодные – для тех, кто работает головой – студентов и школьников в период интенсивной нагрузки. Оно повышает иммунитет, повышает кровяное давление, укрепляет костную ткань, усиливает мозговую деятельность и уменьшает боли во время критических дней.

Вред мороженого

Однако все мы знаем, что даже самое безобидное лекарство или пищевой продукт в больших количествах может быть не просто бесполезен, но и опасен. Поэтому есть мороженое нужно в меру.

Первое, на что стоит обратить внимание - это на высокую калорийность, поэтому его необходимо употреблять в разумных количествах. При повышенном уровне холестерина стоит воздерживаться от мороженого. Нужно избегать употребления мороженого с красителями и различными искусственными добавками.

Мороженое всегда было под запретом: зубы заболят, горло простудим и т, д. Кстати, о зубах. Даже если вы просто кушаете мороженое, зубы уже проходят изменение температуры градусов на 20-30. В итоге, радость от полученных гормонов счастья тут же затмевается зубной болью от потрескавшейся эмали. Конечно же, чтобы запустить зубы настолько, чтобы они болели при одном виде мороженого, нужно хорошо постараться, но забывать о том, что всему существует своя мера, тоже не стоит.

Много мороженого бывает, когда человек склонен к полноте, вялости и лени – так говорит древнейшая система питания Аюрведа.

Людям с конституцией рубенсовских матрон не стоит увлекаться сладостями вообще, за исключением тех, где находится большое количество специй.         Так что пряное мороженое с имбирем, куркумой и кардамоном вполне можно есть всем, так как считается, что специи гармонируют блюдо и нейтрализуют действие слизи в организме.
От частого употребления мороженого могут начаться головные боли, чувствоваться усталость и другие подобные симптомы. Связано это с тем, что во время употребления данного продукта, температура нашего тела понижается, вследствие этого сужаются сосуды в головном мозге, что, в свою очередь, провоцирует снижение поступления крови и проявление неприятных ощущений.
Если же со здоровьем нет серьёзных проблем, то лучше покупать сливочное или плодово-ягодное мороженое. Покупая качественный продукт и употребляя его в разумных количествах, можете, избежать негативных последствий. Но стоит учесть, что есть мороженое лучше спустя полчаса после приёма пищи.

Изучив состав мороженого, мы пришли к следующим выводам:

1.Чаще всего производители используют сухое обезжиренное молоко при изготовлении мороженого. Покупатели, которые изучают перечень ингредиентов на этикетках, нередко делают распространенную ошибку, причисляя сухое молоко к нежелательным добавкам. Они ошибочно полагают, что этот ингредиент - продукт химического синтеза или, по крайней мере, приготовлен при участии «химии». Причем, это глубокое заблуждение часто приводит к отказу от покупки: банка возвращается на полку супермаркета, а покупатель ищет «натуральное».
Сухое молоко является не стопроцентным эквивалентом молока свежего, поскольку подвергнуто тепловой обработке, но оно  не содержит никаких примесей, а исходное сырье при его изготовлении – натуральное, коровье молоко, цельное или обезжиренное. В целом сушка - это довольно древний способ сохранения молока впрок. Современные промышленные методы высушивания молока основаны на нагревании. Вода испаряется из молока, и улетучивается, как это свойственно пару. Остаток представляет собой порошок - это и есть сухое молоко.

2.Все сорта мороженого содержат стабилизаторы и эмульгаторы (моно- и диглицериды жирных кислот, карбоксометилцеллюлоза натриевая соль, гуаровая камедь, лецитин, каррагинан), допущенные к применению органами и учреждениями государственной санитарно – эпидемиологической службы РФ. Они определяют консистенцию пищевого продукта, его пластические свойства, вязкость и ощущение «наполненности» во рту.

3. В мороженом «Русский холод» и “Снежное лакомство” были обнаружены растительные жиры.

Растительные жиры – производят из кокосового и пальмового масел, они плавятся при температуре 39 С,  это приводит к тому, что в нашем организме растительные жиры отвердевают и оседают на стенках сосудов, образуя  тромбы. Растительные жиры применяют для того, чтобы искусственно увеличить жирность молочных продуктов и молока.

4. В 2 видах мороженого из 4 («Магнат» и « 48 копеек») обнаружили наличие ароматизатора, идентичного натуральному. Ароматизаторы содержатся примерно в каждом четвертом пищевом продукте. Их использование можно объяснить также тем, что в процессе переработки сырья натуральные запахи, как правило, оказываются нестойкими. Не удалось до сих пор создать ни одного, не то что полноценного, но хотя бы не вредного заменителя натуральному.

Беда в том, что "идентичные натуральным" ароматизаторы - токсичны. Из-за того, что большинство соединений, характеризующих вкус и аромат натуральных фруктов и ягод, нестабильны по отношению к действию высоких температур ,то они теряют свои свойства при изготовлении продуктов. В рецептуру пищевых ароматизаторов кроме ароматических соединений, входящих в состав натуральных фруктов и ягод, включают стабилизирующие их свойства соединения, такие как триацетат глицерина, 1,2-пропиленгликоль и др. Для большинства идентичных натуральным ароматизаторов характерна высокая стабильность, интенсивность и относительная дешевизна. Как любой химический продукт, ароматизаторы зачастую содержат токсические примеси, которые ухудшают функцию печени и почек, угнетают сердечную и дыхательную деятельность, негативно влияют на обменные процессы.

5.Так же используется сыворотка молочная сухая. Ее я обнаружила во всех видах мороженого. Она получается в результате высушивания творожной, под сырной или казеиновой сывороток, которые в свою очередь являются побочным продуктом переработки молока. Сыворотка производится из сырья, не подвергшегося генетическим изменениям.

II. Практическая часть

Для решения задач и подтверждения выдвинутой гипотезы проводим исследование.

2.1. Обнаружение белков (биуретовая реакция)

К 1 мл полученной смеси приливаем 1 мл раствора гидроксида натрия, затем несколько капель 10%-ного раствора медного купороса. Содержимое пробирки встряхиваем. Появляется ярко-фиолетовое окрашивание, связанное с взаимодействием пептидных связей белковых молекул со свежеосаждённым гидроксидом  меди (ІІ) Сu (ОН)2 (рис.2)       

2.2. Обнаружение остатков ароматических α-аминокислот (ксантопротеиновая реакция)                                                           

          Помещаем в пробирку 1 мл раствора, приготовленного в предыдущем опыте, и приливаем к нему осторожно 3-5 капель концентрированной  азотной кислоты. Смесь нагреваем. Появляется жёлтое  окрашивание из-за нитрования  остатков ароматических аминокислот (фенилаланин, тирозин и триптофан), образующих белки. После охлаждения добавим к смеси 3-5 капель 25%- ного раствора аммиака. Происходит изменение цвета с желтого на оранжевый:(рис.3)

2.3. Обнаружение углеводов

Фильтруем 2мл смеси, оставшейся после опыта 1, и добавляем к фильтрату 1мл раствора NаOH и 2-3 капли 10%-ного раствора CuSO4.Содержимое пробирки встряхиваем. Образуется ярко-синий раствор (качественная реакция на многоатомные спирты). Реакцию дают углеводы, входящие в состав мороженого, например лактоза и сахароза.(рис.4)

Полученный раствор нагреваем  на  спиртовке. Дисахарид лактоза, содержащийся в молоке, в альдегидной форме окисляется Cu(OH)2 с образованием различных продуктов окисления и деструкции. Гидроксид меди (II) при этом восстанавливается до оранжевого CuOH, который  затем  разлагается до Cu2О красного цвета. Упрощённо процесс можно представить так: (рис.5)

2.4.Обнаружение продуктов гидролиза крахмала (мальтодекстрины) в мороженом

Наливаем в пробирку 1мл мороженого и добавляем по 1 капли 5% спиртового раствора йода.
При реакции с крахмалом йод дает сине-фиолетовый цвет.

В нашем опыте ни один из образцов при реакции с йодом не дал синего цвета, значит крахмала в мороженом не было.

Проанализировав полученную информацию можно утверждать:

1.                В результате биуретовой реакции лучший результат показали образцы  под номерами:

              №1,    №2

2.                Ксантопротеиновая реакция лучше протекала в образцах под номерами:

              №1,  №2 ,№3

3.                        В реакции на обнаружение углеводов цвет смеси при нагревании должен меняться с ярко-синего на оранжево-красный.. Наилучшие результаты показали образцы под номерами:

              №3 , №4

4.                Обнаружение продуктов гидролиза крахмала (мальтодекстрины) в мороженом. По цвету (от темно-коричнего до желтоватого) мы пришли к выводу, что наименьшее количество декстринов обнаружено в образцах под номерами

                       №1 , №2

Выводы

  Мороженое представляет собой взбитую (насыщенную воздухом) замороженную пастеризованную смесь молока, сливок или фруктово-ягодных продуктов с сахаром, стабилизаторами, вкусовыми и ароматическими веществами. Мороженое имеет высокую пищевую и биологическую ценность, приятный вкус, нежную консистенцию. Оно благоприятно влияет на секреторную и моторную функции органов пищеварения.

  Все виды мороженого, вырабатываемого промышленностью, можно условно классифицировать на две группы: основные и любительские. Основным сырьем для производства мороженого служат: молоко коровье (цельное, обезжиренное, сухое или восстановленное), сливки, сливочное масло, молочные консервы. Из сахаристых веществ  применяют  свекловичный сахар, мед, патоку, глюкозу и др. Сахар придает мороженому не только сладкий вкус, но и нежную консистенцию, понижает температуру замерзания. В состав рецептуры мороженого могут входить яичные продукты (яйца куриные свежие, замороженные яичные продукты и яичный порошок). Из вкусовых веществ используют орехи, чай, кофе, какао-порошок, масло какао. А также ароматические масла, фруктово-ягодные эссенции, ваниль, ванилин. Органические кислоты (виннокаменная, лимонная, яблочная, молочная) добавляют при производстве плодово-ягодного и ароматического мороженого.

Результаты анкетирования показали, что мороженое большинство  учеников любят, особенно сливочное в вафельном стаканчике, считают вкусным полезным продуктом, которым можно лакомиться в любое время года.

 Мороженое, изысканный, вкусный продукт питания для людей разного возраста содержит в себе различные полезные вещества, обогащающие  организм человека. При выборе мороженого нужно ориентироваться не только на собственный вкус и цену продукта, но и обращать внимание на состав, так как разные производители добавляют в мороженое вещества, уменьшающие себестоимость мороженого, но не улучшающие его качество.

Литература

1.                Большая энциклопедия. – М.: Терра, том № 30.

2.                Гайдашов Р. Антология русского холода / Роман Гайдашов // Спрос. - , 2008. - N 7. - С. 8-10 

3.                Десять мифов о еде. Газета «Частный интерес». Чайковский.2009, №4.

4.                Журнал «Химия в школе» №7, 2006 г.

5.                Зубова Н.Д. Производство мороженого, 2001 .

6.                Ковалёв Н.И. Энциклопедия гурмана. – Спб.: Фламинго, 1996.

7.                Кудряшов П. Замороженная история.  Спрос. 2006, № 2.

8.                Леенсон И. Холодная закуска. История мороженого. Парадокс. 2003, №6.

9.                Маныкина Е. Лакомство королей. Журнал: А почему? 1996, №11.

10.           Моисеева Н. Сладкий лёд. Вокруг света. 2009, № 1.

11.           Образцов П.А. Тайная история еды. – М.: Книжный клуб 36.6, 2008 г.

                                 ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица 1.

Анализ состава и пищевой ценности некоторых видов мороженого.