Создайте Ваш сайт учителя Курсы ПК и ППК Видеоуроки Олимпиады Вебинары для учителей
Цель исследования:
Знакомство с веществом – сахар и его свойствами.
Задачи:
Необыкновенные свойства сахара.
Выполнена ученицей
МБУ ДО «Дом детского творчества»
Мухиной Анастасией Алексеевной
Научный руководитель:
педагог дополнительного образования
МБУ ДО «Дом детского творчества»
Мухина Светлана Николаевна
Котовск 2018
Содержание:
1 ВВЕДЕНИЕ 3
2 ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 5
2.1 История происхождения сахара 5
2.2. Какой бывает сахар 6
2.3 Физические свойства сахара 8
2.4 Необычные свойства сахара 9
2.5 Польза и вред сахара 10
3. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 12
3.1. Опыт «Кристаллизация сахара» 12
3.2. Опыт «Концентрация сахара» 13
3.3. Опыт "Гигроскопичность сахара» 14
3.4. Опыт «Сахарное стекло» 15
4 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 16
Список источников 17
Приложение 18
Актуальность темы:
Я взяла тему для исследования про сахар, потому что многие дети, в том числе и я, любят сладкое: конфеты, торты, пирожное, мармелад и т.д.
Каждому известно, что в составе сладостей обязательно есть сахар. А раз это так, мне стало интересно: какой бывает сахар, где впервые появился, из чего его изготавливают, каких видов бывает, полезен он или вреден. А ещё мне стало интересно, может ли такой знакомый нам сахар чем-то удивить.
Цель исследования:
Знакомство с веществом – сахар и его свойствами.
Задачи:
Изучить литературу и Интернет - источники по выбранной теме.
Познакомиться с историей происхождения сахара, с его видами, свойствами физическими и химическими.
Провести опыты «Свойства сахара»
Выяснить сахар полезный или вредный продукт?
Объект исследования:
Сахар.
Предмет исследования
Свойства сахара.
Гипотеза:
Сахар – это вещество, обладающее свойствами, приносящее как вред, так и пользу человеку. Сахар может применятся не только в кулинарии, но и в различных сферах деятельности человека.
Методы исследования:
изучение литературы и Интернет – источников
эксперимент
собственные наблюдения
сравнение, анализ, обработка результатов.
Место исследования:
Город Котовск
Сроки и продолжительность выполнения:
С 01.10.2017 года по 01.01.2018 года, 3 месяца.
На протяжении тысяч лет сахар был неизвестен человеку, человек жил и развивался без него. Не вспоминает о сахаре ни одна из старых книг: Коран, Новый Завет, И-Цзин, Книга внутренней медицины Жёлтого императора. Еще 500 лет назад лишь немногие люди знали о сахаре. А сейчас среди всех пищевых добавок сахар имеет наибольшее распространение.
Сегодня сахар – это один из важных ингредиентов самых разнообразных блюд, кондитерских и хлебобулочных изделий, напитков. Его добавляют в какао, кофе и чай. В мороженом, конфетах, кремах и глазури он является главным компонентом. Сахар используется в качестве консерванта в желе и вареньях. Большое значение он имеет и для химической промышленности при производстве лекарственных средств и пластмасс.
Так что же такое сахар? Давайте разбираться.
История сахара уходит своими корнями на несколько тысячелетий лет назад в Индию и Китай. Первой определённой датой в истории сахара можно считать 510 год до нашей эры, когда солдаты персидского императора Дариуса увидели сахарный тростник, растущий на берегах Индийских рек. Они назвали его тростником, который производит мёд без пчёл.
А чуть позднее, в 327 год до нашей эры, одним из главных трофеев индийских завоеваний Александра Македонского было сладкое твердое вещество белого цвета. На санскрите оно именовалось «саркара» означает «медоточивый», «сладкий». В древности его называли еще «сладкой солью» или «медом, полученным без пчел». В древние времена, одна из провинций этой страны, Бенгалия, называлась – Страна сахара. Наверное, поэтому именно Индию большинство ученых считают родиной сахара.
Правда есть другая часть исследователей, которые отдают пальму первенства в происхождении сахара существовавшим тысячелетия назад Вавилону и Ассирии. Но установить так это или нет, достаточно сложно, если вообще возможно.
Но как бы там, ни было, из Индии сахар, благодаря индийским и персидским купцам, попал в Египет. В Египте, его тут же попытались применить в лечебных целях, что из этого получилось неизвестно. Зато известно, что сахарную свеклу египтяне выращивали, но исключительно для того что бы… кормить ею рабов. Из Египта сахар попал в Римскую Империю. И оттуда уже началась европейская история сахара.
Правда началась история распространения сахара по Европе не сразу. Лишь через много времени после падения Рима, где они его прятали все это время- история умалчивает, сахар попадает в средневековую Испанию, Германию, Францию.
История сахара в России началась давно, почти тысячу лет назад. Но это был настолько дорогой и недоступный продукт, что позволить его себе могли только очень состоятельные гурманы. Простому человеку он был в диковинку. Только при Петре I, попытались наладить его массовое производство. Но дело очень тормозилось. Сырье-то привозить надо было из-за границы, а значит и цены на конечный продукт были немалые. И только двести лет спустя начали добывать сахар из свеклы. Вот тут дело и пошло! Сахарные заводы на территории России стали расти как грибы после дождя. И прошло совсем мало времени, как сахар стал обыденным общедоступным продуктом.
Сегодня сахар непременный атрибут каждого набора продуктов в любой семье, не говоря уже о различных коврижках, ватрушках, пирогах, десертах, шоколаде, тортах, конфетах и т.д и т.п. которые просто невозможно представить без сахара. Вот такая она эта «сладкая» история – история сахара.
2.2. Какой бывает сахар
В природе известно несколько сотен различных сахаров.
Каждое зеленое растение образует те или иные вещества, относящиеся к этой группе. В процессе фотосинтеза из углекислого газа атмосферы и получаемой в основном из почвы воды под действием солнечной энергии сначала образуется глюкоза, а затем она превращается в другие сахара.
Сахарный тростник и сахарная свёкла – это самые известные растения, являющиеся сырьём для производства сахара.
Сахарный тростник – многолетний очень высокий травянистый вид семейства злаков – культивируется в тропических и субтропических регионах ради содержащейся в нем сахарозы, а также некоторых побочных продуктов сахарного производства. Растение напоминает бамбук: его цилиндрические стебли, часто достигающие высоты 6–7,3 м при толщине 1,5–8 см, растут пучками. Сахар получают из их сока. Растению требуется много солнца, тепла и воды, а также плодородная почва. Именно поэтому сахарный тростник возделывают только в областях с жарким и влажным климатом.
У сахарной свеклы для изготовления сахара используют длинный серебристо-белый корень. Корень в своей самой толстой части достигает 10–15 см в диаметре, а его тонкие отростки проникают в почву на глубину 90–120 см. Средняя масса корня около 1 кг; до 15% составляет в нем сахароза, что соответствует примерно 14 чайным ложкам сахара-песка. Выращивается сахарная свекла главным образом в умеренной зоне, эта культура требует обильного полива.
Названия растений дали, в свою очередь, название самому продукту – тростниковый и свекловичный сахар.
В разных частях света в качестве подсластителей помимо тростникового и свекловичного сахара используют и некоторые другие продукты, например кукурузную патоку, кленовый сироп, мед, сорговый, пальмовый и солодовый сахар.
Кукурузная патока – очень вязкая, почти бесцветная жидкость, получаемая непосредственно из кукурузного крахмала.
Кленовый сахар - национальный канадский продукт был впервые упомянут в документах в 1760 году. Речь шла о произрастающих в Канаде кленах, дающих сок, полезный и освежающий одновременно. И сок этот оказался пригоден для производства сахара. Сахароемких видов клена оказалось на территории Северной Америки два – сахарный и серебристый, и оба пошли в дело еще в древние времена, когда индейцы догадались перерабатывать кленовый сок. Они разливали его в горшки, выставляли на холод, а к утру получали твердый сахар, который называли сладким льдом
Мед — это продукт переработки медоносными пчелами нектара или пади. Мед представляет собой сладкую ароматную сиропообразную жидкость или закристаллизовавшуюся массу различной консистенции.
Сахарное сорго, из сока которого вырабатывают сорговый сахар – тоже злак. Сорговый сахар распространен на Востоке. В Китае из сахарного сорго делают патоку – так называемый сорговый мед. Но в соке растения слишком велико содержание минеральных солей и камеди, а чистый выход сахара в виде кристаллов относительно невелик, поэтому производство такого вида сахара не выгодно.
Этот сорт еще называют джаггери – от индийского слова jagri. Пальмовый сахар есть застывший сок сахарной пальмы, распространенной большей частью на Юго-востоке Азии – в Индии, Бирме, Индонезии, Малайзии, на Филиппинах, в Таиланде. От всех прочих сахаров джаггери отличает цвет – потемневшего тусклого золота, нежный вкус и яркий запах. Купить пальмовый сахар можно или в мягком виде, почти как мед, или в твердом – в плитках.
Солодовый сахар делают из солода – продукта брожения проросших, высушенных и смолотых зерновых. Злаки, подходящие для производства сахара, могут быть самыми разными. В странах Востока – например, в Японии солодовый сахар вырабатывают из богатого крахмалом проса и риса. Солодовый сахар значительно уступает в сладости свекловичному и тростниковому, возможно, этим и объясняется, что традиционные японские десерты так нейтральны на вкус.
Кроме перечисленных продуктов для изготовления сахара можно назвать и совсем необычные. Например, в Египте его добывали из бобов, в Бенгалии – из дерева аренга, в Польше – из берёзового сока, в Литве – из корней пастернака, в Белоруссии — из петрушки.
Мы привыкли видеть сыпучий и твердый сахар.
Сыпучий сахар называют «дробленым», «молотым», «гранулированным» или более популярно – «сахарным песком». Такой вид сахара используют в качестве подсластителя для разных блюд. Он применим не только в приготовлении сдобных и кондитерских изделий; сахар выступает в роли приправы в борще, при приготовлении жаркого, в заправке для салатов. Незаменимым сахар становится при консервировании огурцов, помидоров, патиссонов и других овощей.
Твердый сахар бывает разных видов. Если большой кусок твердой сахарной массы распиливают на маленькие части, такой вид именуют «колотым» (или «пиленым»). Кусковый сахар (рафинад) имеет форму спрессованных небольших одинаковых кубиков. Он быстро растворяется в воде и потому подается к чаю. Леденцовым (или каменным) называют тот вид сахара, который похож на карамель: кристаллы неровной формы, полупрозрачные и очень твердые.
2.3 Физические свойства сахара
Сахар - обычное вещество в нашем быту, но свойствами обладает поразительными. Какие из них главные? Этот вопрос нет однозначного ответа по сей день.
Сахар может кристаллизоваться.
Сахар может растворяться.
Сахар способен притягивать и удерживать влагу (гигроскопичность).
Сахар под воздействием температуры плавится.
Кроме названных выше физических свойств можно назвать и необычные, свойства этого вещества.
Сахар может сохранить свежесть цветов.
Для этого достаточно добавить в воду 3 столовые ложки сахара и 2 уксуса. Сахар полезен для стеблей, а уксус остановит размножение бактерий.
Съели что-то остренькое, во рту всё горит? Возьмите в рот ложку сахара, он мгновенно снимет «острое» ощущение во рту.
Скрабы с сахаром уже давно известны во всем мире. Скраб - это отшелушивающее средство, которое применяется в дополнительных процедурах по уходу за лицом. Его основное действие - это глубокое очищение кожи и удаление ее отмерших клеток. Смешайте сахар с оливковым маслом, добавьте любое эфирное масло по вашему вкусу и нанесите на кожу. Она станет нежной и шелковистой.
Сахар можно использовать в качестве пятновыводителя. Он легко выводит пятна от травы. Достаточно просто намочить пятно, посыпать сахаром и оставить на час. Результат вас будет достойный и удивит вас.
Сахар помогает унять ощущение не только после острой пищи, но и при ожоге горячим напитком. Просто положите ложку с сахаром на язык, боль уйдет моментально.
Все знают, как сложно смыть мылом машинную смазку с рук. Зато смесью сахара и любого масла это сделать очень просто, разотрите в руках, и смойте водой. Все готово.
Гигроскопичность сахара - полезное свойство в медицине. Английский фельдшер Мозес Миранду, который вырос в Зимбабве, провел ряд клинических экспериментов, неоспоримо подтверждающих лечебные способности сахара. Долго незаживающие раны, обработанные сахаром, успешно заживали. Причина этому гигроскопичность. Сахар впитывает из раны гнойную жидкость, лишая болезнетворных бактерий необходимой для их жизнедеятельности воды, и они погибают.
Итак, мы убедились, что сахар – это удивительный продукт, обладающий необычными свойствами. А как он влияет на организм человека?
Вокруг этого сладкого продукта ведётся множество споров. Многие твердят про вред сахара для человеческого организма, называют его «белой смертью», а для кого-то день, прожитый без сладкого, считается выпавшим из жизни. Так что же всё-таки перевешивает: польза или вред сахара? Об этом я спросила врача-педиатра Фролову Наталию Владимировну.
Начну с плохой новости: вред сахара для человеческого организма уже доказан. Чрезмерное употребление сладкого ведёт к нарушению обмена веществ, и, как следствие, — ожирению и сахарному диабету. Кроме того, с детства каждому из нас твердили: «Не ешь много сладкого, иначе зубы будут болеть». Действительно, сладкое разрушает зубную эмаль, и поэтому злоупотребление сахаросодержащими продуктами в дальнейшем становится причиной кариеса. Существуют также научные доказательства того, что любители жирного и сладкого попадают в группу риска развития рака молочной железы. А свойство сахара вытеснять из крови витамины группы В может стать причиной склероза, инфаркта, сосудистых заболеваний. Негативно влияет переизбыток сахара и на опорно-двигательную систему, а также кожу и волосы. Так что же теперь, зная про вред сахара, полностью отказаться от сладкого, лишить себя ещё одной радости в жизни?
Ответом на этот вопрос будет хорошая новость. Сахар всё-таки необходим нашему организму. Под воздействием кислорода частички сахара выделяют большое количество энергии. В первую очередь, этой энергией снабжается мозг, сердце и мышцы. Сахар – это жизнь, а «белой смертью» он становится тогда, когда отсутствует самоконтроль, и человек начинает потреблять излишнее количество сахара, которое и становится вредным для него.
Как и во всём, в вопросе употребления сахара нужно знать меру. Учёные доказали, что нормальная дневная норма сахара для человека составляет 50-60 грамм в день, это количество приблизительно равно 10 чайным ложкам. Превышение суточной нормы, несмотря на необходимость этого продукта для продуктивной работы мозга, может вызвать симптомы, которыми характеризуется недостаток глюкозы: усталость, вялость, головокружение. Следует учитывать также то, что мы употребляем сахар не только в чистом виде или как составляющую кондитерских изделий. Сахар входит во многие «солёные» блюда, а также содержится в натуральных продуктах, таких как фрукты и овощи. Вот и получается, что суточную норму сахара мы можем получать из пищи, не употребляя его в чистом виде.
Что же тогда делать тем, кто действительно любит сладкое и не представляет своей жизни без конфет, тортиков, или просто сладкого чая? Оказывается, избавится от лишнего сахара в организме очень просто. Замечательным очистителем является простая свежая вода, желательно родниковая. Для того чтобы полностью нейтрализовать вред сахара, через 4 — 7 часов после употребления сладкого необходимо выпить в 2,5 раза больше некипячёной воды, чем было съедено сахара до этого.
Белый сахар рекомендуют заменить на коричневый. Этот продукт намного полезнее, ведь в нём содержится большое количество минералов: кальций, калий, медь, железо. Не стоит забывать и о мёде.
Сахар можно заменить дарами природы: свежими фруктами, сладкими овощами (морковь, сладкий картофель, тыква).
Употребляя сахар или отказываясь от него, нужно помнить, что организм каждого человека знает, какое количество сладкого необходимо именно ему. И если Вам действительно хочется съесть что-то сладенькое, то не отказывайте себе в этом удовольствии, думая про вред сахара. Главное, делать это с умом и не злоупотреблять.
В процессе работы над проектом меня особенно заинтересовали некоторые свойства сахара. Я практическим путем решила их проверить, проведя ряд опытов.
Для того чтобы убедиться, что сахар может кристаллизироваться, т.е. переходить из жидкого состояния вещества в твёрдое кристаллическое состояние с образованием кристаллов, я провела следующий опыт.
Я взяла четвертую часть стакана воды, две столовых ложки сахара и на огне довела сахар до полного растворения, получив сироп. Потом небольшое количество сахара рассыпала на бумажке, и, обмакнув деревянную палочку в сироп, обваляла её в сахаре. При этом важно - сахаринки должны прилипнуть со всех сторон, иначе кристалл вырастет неровным.
Я заготовила несколько таких палочек, обмакнула их в сахаре и оставила их до полного высыхания, иначе частички сахара начнут осыпаться, как только попадут в горячий сироп. Если это случится, то кристаллу не за что будет цепляться, а значит, он не сможет расти. Я оставила палочки сохнуть на всю ночь.
Следующий этап – я взяла кастрюлю, вылила в неё 2 стакана воды и насыпали 2,5 стакана сахара. Поставила на средний огонь и, помешивая, растворила весь сахар, потом в получившийся сироп высыпала ещё 2,5 стакана сахара и варила до полного растворения.
Готовый сироп оставила на плите на 15 минут. Пока сироп остывал, я подготовила палочки. Взяла крышки и проткнула в них шпажкой дырочку посередине. Затем разлила горячий сироп по банкам. Добавила немного пищевого красителя и размешивала его в сиропе. Накрыла крышками. Важно, чтобы сироп не успел остыть, иначе кристаллы не будут расти. Оставила баночки на окне на некоторое время. И у меня, действительно, «выросли» кристаллы сахара.
Вывод: опытным путем мы проверили и убедились, что сахар может кристаллизироваться.
Проводя этот опыт, я хотела удостовериться, что любое количество сахара способно растворяться в воде и, чем больше сахара растворить в одном и том же количестве жидкости, тем концентрированнее (насыщеннее) будет полученный раствор.
Я взяла четыре одинаковых стакана и стопку. В стаканы добавили сахар: 1 кубик – в 1-й стакан, 3 кубика – во 2-й стакан, 5 кубиков – в 3-й стакан, 7 кубиков – в 4-й стакан. Добавила по 5 столовых ложек воды в каждый стакан и перемешала. Сахар в каждом стакане полностью растворился.
Затем добавила по несколько капель пищевого красителя в каждый стакан: красный – в 1-й стакан, желтый – во 2-й стакан, зеленый – в 3-й стакан и синий – в 4-й стакан. Еще раз перемешала жидкость в каждом стакане. С помощью шприца аккуратно налила жидкости разного цвета в стопку слоями в следующем порядке: синяя (более концентрированный раствор), зеленая, желтая, красная (менее концентрированный раствор).
Слои не смешались за счет различной концентрации сахара в каждом из них (правда, потом они все-таки перемешались) – самый концентрированный слой снизу, слой с самой низкой концентрацией сверху. У меня получилась настоящая радуга!
Вывод: опыт доказал, что любое количество сахара способно раствориться в воде, чем больше сахара растворено, тем концентрированнее становится раствор.
Гигроскопичность – это способность вещества притягивать и удерживать влагу. Как оказалось сахар тоже обладает гигроскопичностью. Чтобы убедиться в этом я провела следующий опыт.
На дне блюдца выстроила башню из нескольких кубиков сахара-рафинада так, чтобы сооружение получилось довольно высоким и выступало за края тарелки по высоте.
В стакане воды растворила небольшое количество красного пищевого красителя. После этого в тарелку налила немного раствора так, чтобы не замочить башню. Цветной раствор воды стал подниматься вверх по «сахарной» башне. Сначала цветной стала нижняя часть башни, затем вода поднялась вверх, и все кубики сахара-рафинада окрасились в красный цвет.
Вывод: сахар обладает гигроскопичностью, он способен притягивать и удерживать влагу.
Под воздействием температуры сахар начинает плавиться, то есть из твердого состояния, он переходит в жидкое состояние.
Для изготовления я использовала сахарный песок (1,5 стакана), немного воды (0,6 стакана) и вишнёвый сироп (0,3 стакана), я смешала эти вещества, а затем растопила в сковороде. Когда весь сахар расплавился, вылила сироп на фольгу. Спустя 10-15 минут началась обратная реакция, сахар из жидкого состояния вновь стал переходить в твердое состояние. У меня получилось сахарное стекло, которое используют в театре, кинематографе, для изготовления бутафорской посуды. Это делают из предосторожности, если актер должен разбить что-то стеклянное, как сделать, чтобы он не порезался, вот и пригождается сахарное стекло.
Вывод: под воздействием температуры сахар начинает плавиться, т.е. переходить их твердого состояния в жидкое состояние.
Целью исследования было знакомство с веществом – сахар и его свойствами.
В процессе работы я узнала историю появления сахара, узнала, что существует несколько видов сахара, какой сахар, зависит от того, из какого растения он получен. Также я познакомилась с некоторыми свойствами сахара, проведя собственные опыты. Оказалось, что сахар может быть как полезен, так и вреден для человеческого организма – во всем должна быть мера, а также узнала, что сахар человек может применять не только для приготовления пищи, но и в медицине, косметологии, быту, т.е. наша гипотеза подтвердилась.
1. И.Ф. Бугаенко «Сахар», М.: ООО «Русагро-Сахар», 2013
2. Й. Валер «Сахар - сладкое искушение», Санкт-Петербург: Диля, 2015
3.http://www.povarenok.ru/contests/mistral_sugar/sort
4.http://bezvreda.com/sladkaya-zhizn-polza-i-vred-saxara
5.http://www.histpro.narod.ru/sugar.html
6. М. Кановская «Лекарство или яд. Сахар», М.: АСТ, Сова, 2015
7.http://vcusna.ru/glavnye-svojstva-sahara.html
Приложение 1
Опыт «Гигроскопичность сахара»
Приложение 2
Опыт «Концентрация сахара»
Приложение 3
Опыт «Сахарное стекло»
Приложение 4
Опыт «Кристаллизация сахара»
21
* Свидетельство о публикации выдается БЕСПЛАТНО, СРАЗУ же после добавления Вами Вашей работы на сайт
