Просмотр содержимого документа
«Исследовательский проект "Химический анализ шоколада и его влияние на здоровье человека"»
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
Роженцовская средняя школа
Секция: Химия
Экспериментально-реферативный проект
«Химический анализ шоколада и его влияние на здоровье человека»
Проект выполнили
учащиеся 8 класса:
Куклина Юлия,
Сироткина Светлана
Руководитель
учитель химии- биологии:
Наталья Аркадьевна Мальцева
2016 год
с. Роженцово
Оглавление
I.Введение 3 стр.
II.Теоретическая часть 3 – 7стр.
-Литературный обзор
-ГОСТ № 6534-69
-Химический состав шоколада и какао-бобов
-Классификация шоколада
-История появления шоколада
Шоколад - история изобретения
Какао-бобы вместо монет.
Подарок от ацтеков.
-Хранение шоколада
III.Экспериментальная часть 8 – 12 стр.
IV.Заключение 13 -16 стр.
-Влияние шоколада на организм
-Анкетирование
-Применение шоколада
-Выводы по работе
V.Приложение 17 стр.
VI.Список литературы 18 стр.
I.Введение
В настоящее время шоколад является одним из самых распространённых продуктов питания среди людей. Практически в каждом магазине любой желающий может приобрести плитку шоколада. Но к шоколаду можно подходить не только с потребительской, но и с исследовательской точки зрения, выбрав его в качестве объекта химического анализа.
Актуальность проблемы: мы взяли эту тему для проекта: во- первых, потому что очень любим сладкое; во-вторых - мир шоколада очень разнообразен, и хотелось бы выяснить, действительно ли состав на этикетке соответствует содержимому; в-третьих- хотелось бы выяснить, вреден ли он.
Цель проекта: исследовать химический состав шоколада разных марок и изучить его влияния на здоровье человека.
Задачи исследования:
Познакомиться с разными сортами шоколада.
Изучить химический состав шоколада разных сортов.
Провести качественный анализ исследуемых образцов шоколадной продукции.
Сравнить их химический состав.
Изучить влияние шоколада на здоровье человека.
Провести опрос среди одноклассников о вреде и пользе шоколада.
Выяснить, как в настоящее время используется шоколад в медицине и косметологии.
Объект исследования: шоколад.
Предмет исследования: химический анализ состава шоколада.
Тип проекта: групповой, долгосрочный, межпредметный (химия и биология), экспериментальный.
Формы представления результатов проекта: доклад, презентация.
II.Теоритическая часть
Литературный обзор
Шоколад- (английский Chocolate, французский Chocolat, испанский Chocolate) — термин, обозначающий различные виды кондитерских продуктов, изготовляемых с использованием плодов какао. Одно из самых распространенных кондитерских изделий. Он содержит белки, жиры, углеводы, дубильные вещества, алкалоиды кофеин и теобромин. Готовят его на основе какао-продуктов.
Этимология названия: слово «шоколад» происходит от «чоколатль», названия напитка из какао-бобов. На языке ацтеков «чоколли» означает «горечь», а «атль» обозначает воду, используемую для приготовления шоколадного напитка.
ГОСТ № 6534-69
Согласно государственному отраслевому стандарту № 6534-69, шоколад представляет собой:
вкус и аромат ясно выраженные, свойственные для данного вида
цвет от светло-коричневого до тёмно-коричневого, для белого шоколада – кремовый
форма правильная, без деформации, в виде плиток, батонов, различных фигур, как с рисунком, так и без него
лицевая поверхность шоколада должна быть блестящей, без сахарного и жирового поседения, в шоколаде с молоком – слегка тусклой, в шоколаде с неизмельчёнными добавлениями нижняя сторона плитки с неровной поверхностью
консистенция должна быть твёрдой, структура – однородной, излом должен быть матовым, для пористого шоколада – ячеистым
добавления, вводимые не в тонкоизмельчённом виде, равномерно распределены в шоколадной массе.
Химический состав шоколада и какао-бобов
Оболочку какао-бобов при изготовлении шоколада не используют, хотя иногда это имеет место. Какаовелла в больших количествах содержит: минеральные соединения, аромамасла, золу 10%, клетчатку до 15%, жир 3-5%, пентозаны около 6%, пектиновые вещества 4,8% в обезжиренном веществе.
Масло-какао содержит: триглицериды насыщенных жирных кислот – пальмитиновой, олеиновой, стеариновой, алкалоиды теобромин и кофеин, антиоксиданты (не позволяют прогорать и осаливаться), ароматические и дубильные вещества, что собственно придаёт вкус и аромат шоколаду. Ароматический букет шоколада формируется ещё и благодаря градации какао-бобов на благородные и потребительские. Первые придают шоколаду яркий вкус и аромат, вторые – горькость, терпкость, кислотность. Масло-какао имеет семь полиморфных форм, одна из которых очень стабильна и позволяет долго хранить шоколад. Секрет состоит в том, что при комнатной температуре масло-какао застывает само, но тает во рту. Потому настоящий шоколад не должен содержать никаких затвердителей.
В зависимости от способа обработки шоколадную массу подразделяют на десертную и обыкновенную. Десертная шоколадная масса имеет высокие ароматические достоинства и тонкую дисперсность. Эти свойства она приобретает в результате особо тщательной и длительной обработки. Содержание сахара в ней не более 55%. Обыкновенная шоколадная масса обладает более низкими вкусовыми и ароматическими достоинствами и менее тонкой дисперсностью. Содержание сахара в ней не более 63%. Пористый шоколад получают в основном из десертной шоколадной массы, которую разливают в формы на ¾ объёма, помещают в вакуум- котлы и выдерживают в жидком состоянии (при температуре 40° С) в течение 4 часов. При снятии вакуума благодаря расширению пузырьков воздуха образуется мелкопористая структура плитки («Конёк-Горбунок», «Слава», «Планета», «Поздравляю», Wispa, Schgetten, Sonnina). В зависимости от состава шоколад делят на шоколад без добавлений, с добавлениями, с начинкой, диабетический и белый. Шоколад без добавлений изготовляют из какао тёртого, сахарной пудры и масла какао. Такой шоколад обладает специфическими свойствами, присущими какао-бобам. Изменяя соотношение между сахарной пудрой и какао тёртым, можно изменять вкусовые особенности получаемого шоколада — от горького до сладкого. Чем больше в шоколаде какао тёртого, тем более горьким вкусом и более ярким ароматом обладает шоколад и тем более он ценится. Шоколад с добавлениями изготовляют из какао тёртого, масла какао, сахарной пудры и различных питательных, вкусовых и ароматических веществ. В качестве добавлений чаще всего используют сухое молоко, сухие сливки, ядра орехов, кофе, вафли, цукаты, спирт, коньяк, ванилин, пищевые эссенции и другое. Соотношение между перечисленными составными частями шоколада отражают особенности его ассортимента, и колеблется в широких пределах. Шоколад с начинкой приготовляют из шоколадной массы без добавлений и с добавлением молока. Выпускают его в виде плиток, батонов, ракушек и других фигур с различными начинками: ореховыми, помадными, шоколадными, фруктово-желейными, кремовыми, молочными, сливочными. Количество начинки должно быть не более 50% общей массы изделий (Assortid, Coconut). Шоколад диабетический предназначен для больных сахарным диабетом. В состав шоколада вместо сахара вводится сорбит, ксилит, маннит. Шоколад белый готовят по особой рецептуре из масла какао, сахара, сухого молока, ванилина без добавления какао-массы, поэтому он имеет кремовый цвет (белый) и не содержит теобромина («Крещатик», «Детский», «Воздушный» и другие). В зависимости от формы шоколад выпускают в виде плиток, фигур и в порошке. Шоколадные фигуры вырабатывают из десертной шоколадной массы в виде различных пустотелых предметов и фигурок животных. Шоколад в порошке вырабатывают из какао тёртого и сахарной пудры без добавлений и с добавлением молочных продуктов (Suflair, Karina, Schogetten).
История появления шоколада
Шоколад - история изобретения
Шоколад привыкли считать лакомством для детей. Если перенестись назад приблизительно на три тысячи лет, то распространённое мнение наверняка было бы опровергнуто. Шоколад долгое время был исключительно напитком. Он употреблялся в холодном виде – обжаренные какао-бобы, которые сами по себе имеют горький вкус, смешивались с водой, а затем в эту смесь добавлялся перец чили. Древняя цивилизация омельков, которой довелось первой попробовать изобретённый напиток, дала и название, используемое до сих пор. Они говорили "kakawa". Удивительно, что за столь долгое время в названии изменилось всего лишь несколько букв. В отличие от названия, состав шоколада с тех пор претерпел значительных изменений, но путь к этому был длинным. Приблизительно в это же время, а именно три тысячи лет назад, было изобретено и другое лакомство, которое теперь неразрывно связано с шоколадом. Древние египтяне случайно смешали мёд, инжир и орехи – и стали обладателями самых первых в мире конфет.
Какао-бобы вместо монет.
К 600 году нашей эры шоколад не утратил ни одного компонента первоначального состава. Историю развития шоколада продолжило племя майя. В этот период язычество стало причиной того, что шоколад стал очень ценным напитком, с ним было связано множество религиозных ритуалов и традиций. Ценность шоколада была велика, ведь он приравнивался к пище богов. Индейцы майя в те времена проживали в Центральной Америке, на полуострове Юкатан. Сейчас на этой территории находится Мексика, в которой шоколад на данный момент привычен, но оттого не менее важен. Во времена индейцев майя деревья какао намеренно не выращивали. Их росло немало, но и недостаточно для того, чтобы каждый мог пить божественный напиток вдоволь. В результате индейцы стали использовать какао-бобы как средство платежа. На счету был каждый плод: за 100 какао-бобов, например, можно было купить раба. Когда расчёты велись немалыми суммами, то плоды считали не поштучно, а стручками, каждый из которых весит около 500 г и с целью выгоды древние "фальшивомонетчики" вынимали из стручков какао-бобы и наполняли их чем-нибудь менее ценным. Позже непрактичность и ценность плодов какао побудили индейцев майя к тому, чтобы начать возводить плантации какао – хорошего, как известно, должно быть много.
Подарок от ацтеков.
Ацтекам Центральной Америки в отношении какао было значительно проще. Индейцы, проживавшие на их территории ранее, возвели плантации, и урожай год от года становился всё большим. Ценность плодов дерева немного снизилась, и какао-бобы стали использоваться как дань. Это был период первых дальних мореплаваний и открытий, шаг к тому, чтобы шоколад стал известен и в Европе. Итак, в 1517 году в Мексику прибывает испанец Эрнан Кортес. Ацтеки принимают его за вернувшегося бога Кецалькоатля. Но планы Кортеса также оказались грандиозными: он завоевал Мексику. А ещё – понял, что «чоколатль» поможет завоевать ему отличное положение и у себя на родине. Кортес не ошибся. Корабли, на которые были погружены какао-бобы и устройства для производства какао, стали настоящим открытием для Испании. Испанцы не торопились распространять шоколад за пределы страны, сделать это не позволяли объёмы поставок. Помимо этого они хранили в секрете рецептуру приготовления напитка. То, что делали с какао-бобами испанцы, уже ближе к тому шоколаду, который известен нам. Новый рецепт включал в себя корицу, мускатный орех и сахар. Перец чили стали обходить стороной, и напиток теперь подавался горячим. Эти изменения оказались шоколаду на пользу.
Хранение шоколада
Хранят шоколад при температуре 180С и относительной влажности воздуха 75%. При этих условиях шоколад сохраняется в течение следующих гарантийных сроков со дня выработки:
десертный и обыкновенный без добавлений – 6 месяцев,
весовой без добавлений незавёрнутый – 4 месяца,
десертный и обыкновенный с добавлениями, шоколад с начинкой и в порошке без добавлений – 3 месяца,
весовой с добавлениями, незавёрнутый – 2 месяца,
шоколад белый и в порошке с добавлением молочных продуктов – 1 месяц.
Во избежание поседения шоколада не допускаются резкие колебания температуры. При нагревании (температура выше 200С) происходит жировое поседение шоколада – он покрывается серым налётом. Это содержащиеся в шоколаде жиры проступают на его поверхности. При температуре ниже 180С происходит 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.
III.Экспериментальная часть
Объекты исследования:
Шоколад темный «Российский»
Производитель: ОАО «Кондитерское объединение России»
(В состав «шоколадной плитки» по ГОСТУ должны входить только какао-бобы измельчённые, масло какао-бобов. При добавлении к этим продуктам растительных жиров, сои конечный продукт должен называться «сладкая плитка». «Белый шоколад» в своём составе содержит незначительное количество масла какао-бобов, основа этого шоколада – сгущенное молоко.
Для проведения эксперимента берём образцы шоколадных плиток разных марок массой 5 г, помещаем их в разные пробирки и нагреваем на водяной бане до окончания плавления. Термометром определяем температуру плавления образца. Результаты измерений заносим в таблицу (табл. №2). С увеличением в составе шоколада доли жиров растительного происхождения, следовательно, и химического состава шоколада, уменьшается температура плавления шоколада
Таблица №2
Название шоколада
Температура плавления 0с
Шоколад тёмный «Российский»
41
Молочный шоколад «Алёнка»
59
Шоколад белый «Пористый»
46
Вывод: Чем меньше температура плавления, тем больше растительных жиров и меньше масла какао бобов. Лучший состав у шоколада «Аленка».
Опыт №2.Определение присутствия посторонних примесей в шоколаде.
В плоскодонную колбу наливаем небольшое количество горячей воды и опускаем кусочек образца шоколада весом 5 г, ставим колбу на водяную баню. Дождавшись полного растворения шоколада, и остудив содержимое колбы, прибавим к содержимому колбы несколько капель спиртового раствора йода. Если шоколад размешан мучнистыми или крахмальными веществами, то отвар окрасится в синеватый цвет; отвар чистого нефальсифицированного шоколада под влиянием того же реактива окрашивается слегка зеленоватым цветом. Данные по всем образцам шоколадной продукции заносим в таблицу (табл. №3).
Таблица №3
Название шоколада
Присутствие примесей
Шоколад тёмный «Российский»
нет
Молочный шоколад «Алёнка»
нет
Шоколад белый «Пористый»
нет
Опыт №3.Обнаружение в шоколаде непредельных жиров(масло какао-бобов).
Кусочек шоколада необходимо обернуть фильтровальной бумагой и надавить на него, чтобы на фильтровальной бумаге появились жировые пятна. На жировое пятно помещаем каплю 0,5М раствора перманганата калия KMnO4 и образуется, вследствие протекания окислительно-восстановительной реакции бурый осадок оксида марганца (IV) - MnO2.
Вывод:Непредельные жиры обнаружены в шоколаде «Аленка» и темном «Российском»
Опыт №4. Обнаружение в шоколаде углеводов
Насыпаем в пробирку тёртый шоколад и приливаем 2 мл дистиллированной воды. Хорошо встряхиваем содержимое пробирки несколько раз и фильтруем. К фильтрату добавляем 1 мл 2М раствора гидроксида натрия NaOH и 2-3 капли 10% раствора сульфата меди (II) CuSO4, пробирку интенсивно встряхиваем. Появляется ярко-синее окрашивание. Такую реакцию даёт сахароза, представляющая собой многоатомный спирт.
Вывод: Больше всего сахарозы в белом «Пористом», а меньше всего в темном «Российском»
Опыт № 5.Обнаружение в шоколаде белков (ксантопротеиновая реакция).
Насыпаем в пробирку тёртый шоколад (примерно 1 см по высоте) и приливаем 2 мл дистиллированной воды. Хорошо встряхиваем содержимое пробирки несколько раз и фильтруем. К 1 мл полученного фильтрата приливаем 0,5 мл концентрированной азотной кислоты HNO3 и нагреваем полученную смесь. Наблюдаем жёлтое окрашивание, переходящее в оранжево-жёлтое при добавлении 25% водного раствора аммиака. Такую реакцию дают остатки ароматических аминокислот, входящих в состав белков шоколада.
Вывод: Во всех образцах присутствуют белки. Больше всего в темном шоколаде «Российский»
Данные опытов № 3-5 заношу в таблицу (табл. №4).
Таблица №4
Опыт
Темный шоколад
Молочный шоколад
Белый пористый шоколад
обнаружение непредельных жиров
обнаружены
обнаружены
не обнаружены
обнаружение углеводов
присутствуют
присутствуют
Больше содержание углеводов
обнаружение белков
больше содержание белков
присутствуют
присутствуют
IV.Заключение
Влияние шоколада на организм
Уже сам богатый химический состав шоколада говорит о ценности этого продукта. В нём и кроется польза шоколада.
Шоколад активизирует выработку эндорфинов, гормонов счастья, повышает тонус и настроение, работоспособность и способность к концентрации внимания. Причина – теобромин, он возбуждает центральную нервную систему, бодрит и снимает головную боль. Серотонин, фенилэтиламин и триптофан – отличные антидепрессанты. Магний противостоит депрессии, стрессам, улучшает память, благотворно влияет на иммунитет, производит циркуляцию клеточного обмена.
Горький шоколад снижает давление и способствует усиленному усвоению сахара.
Алкалоид кофеин относится к психостимуляторам, активизирует деятельность сердечнососудистой, нервной и дыхательной систем. Он бодрит, повышает умственную и физическую деятельность, убирает сосудистую головную боль, борется с детским энурезом.
Магний и калий необходимы для центральной нервной системы и мышц; фосфор для мозговой деятельности, кальций нужен костям, фтор – зубам.
Антиоксиданты (полифенолы, катехины, флавоноиды) приостанавливают старение и нормализуют сердечную деятельность, борясь со свободными радикалами. Все флавоноиды способствуют регуляции процессов в коже, долго сохраняя её молодость. Кокохил таит в себе ранозаживляющее, разглаживающее морщины, обновляющее клетки кожного покрова действие.
Сладкий аспирин – шоколад – способствует разжижению крови. Снижает головную боль и боль в горле. Какао-флавоноиды улучшают функции обмена и предупреждают образование и отложение холестерина в сосудах, и их повреждения.
Антибактериальное действие тианинов шоколада не допускает образование зубного налёта, тем самым борясь с кариесом.
Теобромин и теофиллин активизируют биохимию кожи, обеспечивая лифтинг.
Кофеин шоколада лидер по борьбе с лишним весом и целлюлитом, он нормализует лимфоток и кровоток, снимает отёки, активизирует распад и выведение негативно действующих жиров, токсинов и шлаков.
Впрочем, есть у шоколада и минусы. Содержащийся в шоколаде танин может вызывать головную боль у людей с плохими сосудами, а избыток шоколада на ночь может вызвать несвоевременную бодрость и лишить сна. Употребление большого количества шоколада не только может вызвать аллергию, но сильно повышает сердцебиение. Шоколад высокалорийный продукт и чрезмерное его употребление может вызвать прибавку веса.
Анкетирование
В анкетировании принимали участие 19 обучающихся 7,8,9 классов.
Вопрос 1. Любите ли вы шоколад?( да, нет)
Ответ: Да-100%.
Вопрос 2.Какой шоколад вы любите? (Тёмный, молочный, белый)
Ответ: вкусы разные – 5 обучающихся любят тёмный, 9 – молочный шоколад, 5 – белый шоколад
Вопрос 3. Как часто вы едите шоколад? (каждый день, 1 раз в неделю, 1 раз в месяц)
Ответ :каждый день-2 ученика; 1 раз в неделю-11 учеников: 1 раз в месяц-6 учеников
Вопрос 4:Полезен или вреден шоколад?
Ответ:14 учеников считают шоколад полезным; 5 учеников считают вредным
Применение шоколада
В настоящее время шоколад и продукты его производства используют в различных сферах деятельности. Порошок семени какао, как мы знаем, используют для приготовления напитка какао и шоколада. Масло какао-семян, помимо того, используют в пищевом производстве, применяется в медицине для получения основы суппозиториев (свечей). Шелуха бобов (семян) какао используется в производстве зубной пасты. Она содержит антибактериальное вещество, которое «борется» с налётом на зубах. Всего несколько лет назад в России появились такие супермодные процедуры, как шоколадное обертывание, шоколадные ванны, шоколадные маски – и, похоже, что это панацея от старости. Использование шоколада в косметических процедурах в салонах красоты и даже дома самостоятельно позволяет оставаться всегда молодой и красивой.
С помощью шоколадных процедур можно:
избавиться от целлюлита
сделать лифтинг лица, шеи, зоны декольте
восстановить упругость кожи любой проблемной части тела
похудеть
испытать на себе релаксирующее действие шоколадной ванны
увлажнить лицо
поднять настроение (ароматерапия)
избавиться от послеродовых растяжек и венозных звёздочек
избавиться от «молодых» келоидных рубцов.
Выводы по работе
1.В ходе работы были исследованы образцы шоколада, пользующиеся спросом у населения: Шоколад темный «Российский», Молочный шоколад «Аленка», Шоколад белый «Пористый».
2.Настоящим шоколадом называется кондитерское изделие, при изготовлении которого используется только какао-масло и какао тёртое (смесь крупинок какао-бобов в какао-масле), а не продукт на основе какао-порошка и заменителей какао-масла на основе растительных жиров.
3.Изученный шоколадный продукт не фальсифицирован побочными примесями.
4. Самое большое содержание непредельных жиров наблюдалось в молочном шоколаде «Аленка» и в темном «Российском, качественная реакция на углеводы наиболее ярко проявилась в белом «Пористом» шоколаде.
5.Самый полезный – молочный шоколад «Аленка» без начинок и добавок, с содержанием максимума какао продуктов.
6. Шоколад не вредит здоровью, если употреблять его в меру!
V. Приложение
Рецепты современной косметологии
Шоколадные маски
Шоколадная маска представляет собой смесь шоколадного порошка, в состав которого входят натуральные экстракты растений и фруктов, морские водоросли, глина и другие активные компоненты, и тёплой воды, и масла какао бобов, при смешивании образует пластическую консистенцию. Эта маска наносится на предварительно очищенную кожу тела – руками, а на лицо (избегая области вокруг глаз), шею, область декольте с помощью кисточки. Через 15-20 минут маска смывается тёплой водой и удаляется влажными салфетками. Завершающий этап – применение крема, сыворотки, соответствующих типу кожи и программе ухода.
Для сухой кожи. В данном случае нам потребуется белый шоколад и йогурт. Растапливаем 2 столовые ложки шоколада на водяной бане. В жидкий шоколад добавляем 1 столовую ложку йогурта (без фруктовых добавок с наибольшим % жирности). Полученную смесь сбиваем миксером и накладываем на лицо на 15 минут. В результате – кожа мягкая, увлажнённая и ароматная.
Для нормальной и комбинированной кожи. Нам подойдёт маска из чёрного шоколада. Растопим на водяной бане 2 столовые ложки чёрного шоколада, затем добавим 1 чайную ложку оливкового масла. Остудив смесь до комнатной температуры на 10 минут накладываем её на лицо и затем смываем тёплой водой. Маска питает и подтягивает кожу, придаёт ей свежесть и золотистый цвет.
Любая из этих масок доставит неземное удовольствие, поднимет настроение и улучшит состояние кожи.
Маска для тусклых и редких волос. Смешайте 2 столовые ложки масла какао с чайной ложкой коньяка. Нанесите маску на кожу головы и корни волос, слегка помассируйте. Выдержите 10-15 минут, смойте шампунем. Такая маска делается раз-два в неделю и стимулирует кровообращение кожи головы, подпитывает волосы, помогает снабдить их необходимыми витаминами и кислородом.
VI. Список литературы
Богданов А. К.- «Шоколад в русской традиции» Москва «Очерки» 1996
Воробьёв В. И. – Москва «Слагаемые здоровья» «Знание» 1987
Книга о вкусной и здоровой пище. – Москва «Пищевая промышленность» 1963
Пружников И. И. «Чашка шоколада» - Москва «Пищевая промышленность» 1997
5.Скурихин И. М., Нечаев А. П. – Москва «Всё о пище с точки
зрения химика» «Высшая школа» 1991
6.Фримантл М. – Москва «Химия в действии» «Просвещение» 1990