Научно - исследовательская работа по теме :«Энергетические напитки и их влияние на организм подростка»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Гимназия №1

индивидуальный итоговый проект

Тема: «Энергетические напитки и их влияние на организм подростка»

Выполнила: Скорына Марина Дмитриевна

Ученица 10 А класса

Куратор: Малявин Даниил Алексеевич

Содержание

Введение…………………………………………………………….3-5

Глава 1. Энергетики – напитки нового поколения……………….6-7

1. История происхождения энергетических напитков................

1.2 Разбор состава энергетических напитков……………………...

Глава 2. Практическая часть……………………………………….8-11

2.1 Химический анализ состава энергетических напитков............

2.2 Определение органолептических свойств……………………...

2.3 Определение pH-среды напитка…………………………………

2.4 Определение красителей методом адсорбции………………….

2.5 Определение диоксида углерода………………………………...

2.6 Таурин в составе энергетиков……………………………….......

2.7 Реакция куриных желудков на энергетики……………………..

2.8 Реакция с куриным белком………………..……………………..

Глава 3. Выводы……………………………………………………..12-13

Глава 4. Польза и вред энергетических напитков………………...14-17

4.1 Положительные стороны употребления энергетиков..............

4.2 Отрицательные стороны употребления энергетиков………....

Заключение…………………………………………………………

Источники информации…………………………………………….

Приложения………………………………………………………….

Введение

Наша жизнь не стоит на месте, мы вынуждены постоянно куда-то спешить и много работать. Все это отнимает уйму времени, так, что порой его не хватает даже на сон. Многие не справляются с таким ритмом и поэтому вынуждены искать так называемые альтернативные источники энергии. И если раньше это были кофе или чай, то сейчас на их место пришли новые напитки – энергетики. Реклама обещает нам резкий прилив сил и энергии, приподнятое настроение и хорошее самочувствие. И это действительно так. Выпив всего небольшую баночку этого напитка, у человека будто открывается «второе дыхание». Но так ли они безопасны, чем отличаются от привычного всем кофе и почему получили столь большую популярность?

Эти вопросы я собираюсь рассмотреть в своей исследовательской работе и узнать больше о данных напитках.

Гипотеза

Я предполагаю, что энергетические напитки негативно влияют на работу организма, угнетают нервную систему и нарушают биологические ритмы человека. Но думаю, что нечастое потребление данных напитков в случае необходимости к серьезным проблемам не приведет.

Актуальность

Тема моей работы достаточно актуальна и интересна, так как энергетические напитки – изобретение достаточно новое, но очень востребованное, особенно среди молодежи. Ежегодно в России покупают и выпивают около 20 миллионов литров энергетиков. Именно они стали незаменимыми помощниками для тех, кто устал, но должен чувствовать себя бодрым еще какое-то время. Но, к сожалению, подростки злоупотребляют данным напитком, из-за чего нередко оказываются на больничных койках.

Анализ информации, собранной мной в ходе работы указывает на то, что проблема является актуальной в настоящее время, поэтому я ставлю перед собой следующие задачи и цели, которые помогут мне лучше разобраться в теме.

Цель проекта:

- Выяснить, как энергетические напитки влияют на организм подростка.

Задачи проекта:

- Анализ источников информации о происхождении и составе

энергетических напитков.

- Провести сравнительный анализ напитков.

- Выяснить, негативные и позитивные стороны влияния энергетиков на организм.

- Изучить основные составляющие энергетиков и механизм их работы.

- Разработать памятку о вреде и пользе данных напитков.

Объект исследования:

- Энергетические напитки и их составляющие.

Предмет исследования:

- Влияние состава энергетических напитков на состояние организма.

ГЛАВА 1. Энергетики – напитки нового поколения.

1.1 «История происхождения энергетических напитков»

Первый энергетический напиток создал британский фармацевт Уильям Уокер Хантер. Это произошло в 1927 году. Продукт назывался Glucozade – от слова «глюкоза». Этот продукт стал первым энергетиком на планете. По составу он был значительно проще современных и включал газированную воду, кофеин, глюкозный сироп. Также в продукт входили красители, ароматические добавки и консерванты. Вначале продукт не был особо востребованным, но все изменилось в 1938 году, когда Хантер продал его фармацевтической компании «Бэкхем груп». Тогда Glucozade переименовали в Lucozade и стали продавать в аптеках.

Энергетические напитки были активным элементом ранней индустрии безалкогольных напитков; например, «Пепси» первоначально продавалась как средство для повышения энергии. Название «Кока-кола» произошло от двух его активных ингредиентов, известных стимуляторов: листьев Коки и орехов Колы (источник кофеина) свежие листья коки были заменены обработанными в 1904 году из-за опасений по поводу использования кокаина в пищевых продуктах.

Мнения ученых о пользе и вреде энергетических напитков расходятся. Одни считают, что это безобидные напитки, как простая газировка. Другие уверены, что энергетики наносят вред всему организму человека, который регулярно их употребляет. В Европе, в частности в Дании, Норвегии и Франции продажа энергетиков разрешена только в аптеках. В России, существует ограничение по продаже энергетических напитков: запрещена продажа в школах, на этикетках должны быть прописаны ограничения и побочные эффекты. [2]

1.2 «Разбор состава энергетических напитков»

Изучив составы энергетиков разных производителей, я выявила идентичные составляющие. А именно: [4]

Кофеин – вещество, стимулирующее нервную систему. Повышает артериальное давление, ускоряет ЧСС, за счёт выброса дофамина улучшает общее настроение и самочувствие. Кофеиносодержащие препараты и продукты употребляют для бодрости, для улучшения психофизической деятельности человека, при лечении некоторых заболеваний. В составе энергетического напитка кофеина столько, сколько в 3-4 чашках кофе.

Мате – парагвайский чай, несмотря на свои антиоксидантные свойства, из-за содержания высоких доз кофеина также мощно влияет на ЦНС, стимулируя её работу.

Таурин – серосодержащая аминокислота, входящая в состав энергетических напитков и обладающая рядом положительных фактов, в энергетиках используется для кардиотропного воздействия (учащение сердцебиения, увеличение выработки норадреналина).

Гуаранин – растительное вещество, добываемое из листьев гуараны, содержащее большое количество кофеина. Из-за его медленного выведения из организма эффект энергетика более продолжителен.

Женьшень в такие напитки добавляют благодаря его антистрессовым и антидепрессивным свойствам.

Окислители, красители, подсластители, ароматизаторы – вещества, которые придают напитку цвет, вкус, аромат, но могут спровоцировать сильную аллергию.

Само по себе отдельно взятое вещество, входящее в состав напитка, безопасно в разумных дозах. В сочетании друг с другом эта связь становится опасной и наносит непоправимый вред организму, а действие большинства из них до конца ещё не изучены.

ГЛАВА 2. Практическая часть.

Мы провели несколько опытов, доказывающих состав энергетических напитков. Для исследования взяты 3 вида энергетических безалкогольных напитка разной ценовой категории:

№1 – «Adrenalin rush» - 64 рубля/250 мл

№2 – «FLASH» - 38 рублей/250 мл

№3 – «Red Bull» - 130 рублей/250 мл

(приложение 2)

2.1 «Определение органолептических свойств»

Выполнение опыта: в 3 химических стакана я налила по 20 мл каждого напитка. После чего закрыла их стеклом и оставила на пять минут. Сняв стекло, я ощутила яркий запах напитка. Для установления цвета достаточно посмотреть на стакан при дневном освещении.

Результаты исследования: несмотря на разных производителей, напитки имеют практический одинаковый оранжево-желтый цвет и ярко выраженный запах апельсина и аскорбиновой кислоты. При этом самым «опасным», на первый взгляд, кажется экземпляр из среднего ценового сегмента – Adrenaline (№ 1).

Вывод: Органолептические свойства зависят от добавок и красителей в составе.

(приложение 2).

2.2 «Определение pH-среды напитка»

Выполнение опыта: Определение реакции среды каждого вида напитка с помощью «универсального индикатора РКС». В каждую емкость с энергетиком вливаем подготовленный раствор индикатора, сравниваем полученный цвет с таблицей (приложение 3, таблица 1).

Результаты: реакция pH у всех образцов различна. Так, у «FLASH» самое высокое pH – 1, у «Red Bull» - 2, а минимальное у «Adrenaline» - 3. (приложение 3).

Вывод: последние два напитка укладываются в нормальную кислотность для желудка (2,5), в то время как «FLASH» ее превышает, что опасно для здоровья человека и способно вызвать различные желудочно-кишечные заболевания.

2.3 «Определение красителей методом адсорбции»

Выполнение опыта: для эксперимента необходим активированный уголь. В три пробирки наливаем небольшое количество энергетического напитка, добавляем в каждую уголь. Полученную смесь нагреваем над спиртовкой, а затем охлаждаем. Активированный уголь поглощает красители, входящие в состав энергетических напитков, раствор становится прозрачным.

Результаты: после фильтрации каждый напиток ведет себя по-разному: «Adrenaline», вероятно, содержит в себе наибольшее количество красителей, так как цвет напитка не изменился после опыта. На удивление, напиток из дешевого ценового сегмента («FLASH») изменил свою окраску: произошло явное обесцвечивание раствора, что говорит о небольшом содержании красителей. Чуть больше, чем во «FLASH» красителей оказалось в экземпляре №3 (Red Bull).

(приложение 4).

Вывод: во всех образцах присутствуют красители, но наибольшее его количество в образце №1.

2.4 «Определение диоксида углерода (CO2)»

Выполнение опыта: наливаем в пробирки по 5 мл исследуемого напитка, закрываем ее пробкой с газоотводной трубкой и закрпеляем в штатив. В другую пробирку наливаем известковую воду, и погружаем в нее конец газоотводной трубки. Осторожно нагревая пробирку с исследуемым напитком, пропускаем выделяющийся газ через известковую воду.

Результаты: при проведении данного опыта наблюдалось помутнение известковой воды во всех трех образцах, но происходило это за разное время. Быстрее всего вода помутнела в «Red Bull» - это произошло меньше, чем за минуту и служит показателем того, что данный напиток содержит большое количество CO2, то есть сильногазированный. Чуть больше времени потребовалось образцу №1 («Adrenaline») – около 2-3 минут. Дольше всего известковая вода мутнела при работе с «FLASH», то есть данный энергетический напиток содержит меньше всего газов.

(Приложение 5).

Вывод: с помощью данной качественной реакции можно подтвердить наличие в составе исследуемых напитков диоксида углерода:

Ca(OH)2 + CO2= CaCO3 + H2O

2.5 «Таурин в составе энергетиков»

Нам не удалось провести нужный опыт, по причине отсутствия необходимых реактивов, но на этикетке каждого напитка написано точное содержание таурина.

Так, наименьшее его содержание в «Adrenaline» - 240 мг на 100 мл, в «Red Bull» - 250 мг на 100 мл, «FLASH» - 600 мг на 100 мл.

Выводы: если рассматривать энергетики для применения по назначению, то есть для снятия сонливости и упадка сил, то наиболее удачным вариантом будет «FLASH». Но не стоит забывать о вреде больших доз таурина для организма (подробнее Глава 3, «Отрицательные стороны употребления энергетиков»).

2.6 «Реакция с куриными желудочками».

Выполнение опыта: Взяли куриные желудочки, разрезали пополам. Поместили их в стеклянные чашки и залили образцами энергетических напитков. (приложение 6).

Результаты: при проведении данного опыта в течение суток, мы наблюдали изменения, происходящие с желудочками.

Выводы: В ходе данного исследования произошли следующие изменения: за стуки желудочки потемнели и приобрели полувареный вид, что говорит о негативном влияние напитков на ткани организма. (приложение 6, фото 4-8).

2.7 «Реакция с куриным белком».

Выполнение опыта: отделили белок от желтка и поместили его в три стеклянные чаши. Каждую чашу с белком залили определенным видом энергетика, оставили на стуки. (приложение 7, фото 1).

Выводы: В ходе данного исследования наблюдалось сворачивание белка. Сильнее и быстрее свернулся белок, залитый «Red Bull» и «Adrenaline», практически не свернулся белок у «FLASH». (приложение 7).

ГЛАВА 3. Выводы

В ходе изучения литературы и проведенного мной исследования, я пришла к следующим выводам:

1. Энергетические напитки в большей степени оказывают отрицательное воздействие на организм. Таким образом, моя гипотеза подтвердилась.

2. Информация на банках с энергетиками напечатана мелким шрифтом, что затрудняет чтение. Это говорит о том, что покупатель, скорее всего при покупке будет опираться не на состав, а ограничится информацией, полученной из реклам и ярких надписей на этикетке.

3. Все напитки содержат консерванты, способствующие сохранности продукта, красители и ароматизаторы, придающие нужный цвет и запах. Данные компоненты могут оказывать негативное влияние на организм человека.

4. Энергетики обладают высокой кислотностью, что приводит к различным заболеваниям, нарушению работы пищеварительной системы.

5. Основным тонизирующим средством, входящим в состав, является кофеин. Содержание кофеина варьируется от 280-320 мг/л, при рекомендуемом значении 150 мг в сутки. Поэтому стоит учитывать суммарное суточное потребление кофеина (кофе, чай и др.). превышение допустимых значений негативно сказывается на состоянии сердечно-сосудистой и нервной систем.

6. Нежелательно употреблять энергетические напитки во время занятий спортом и при высоких физических нагрузках, так как и то, и другое вызывает повышение артериального давления и учащение сердцебиения.

7. Входящий в состав таурин, синтезируется организмом человека в достаточном количестве, поэтому добавление его в энергетические напитки считается не целесообразным.

8. Витамины, содержащиеся в напитках в больших количествах, также не окажут положительное влияние на здоровье.

9. Лучший способ для восстановления сил – полноценный отдых, умеренные физические и умственные нагрузки, соблюдение режима сна и бодрствования. Помните, что самое важное в жизни – это здоровье.

ГЛАВА 4. Польза и вред энергетических напитков

1. «Положительные стороны употребления энергетиков».

После употребления энергетических напитков организм человека проходит несколько стадий: [1]

-Стадия подъема. Попадая в желудочно-кишечный тракт, все ингредиенты довольно быстро всасываются в кровь и начинают бурную стимулирующую деятельность. Человек ощущает прилив сил, бодрость, становится более активным.

-Стадия бодрствования. На протяжении этого периода стимулирующий эффект в большей степени обеспечивается за счет внутренних резервов, т.е. накопленных организмом запасов. Человек сохраняет высокую степень работоспособности и активности, не ощущает усталости и желания погрузиться в сон.

-Стадия упадка сил. Проведенные исследования показали, что расход внутренней энергии иногда настолько велик, что это может привести к истощению организма. Так, после употребленных 1-2 банок продукта через 3-5 часов человек может почувствовать усиленную слабость и усталость.  Употребление дополнительной порции напитка не всегда приведет к повторному подъему, т.к. ресурсы организма не безграничны. Это приводит к еще большему истощению и повышенной вероятности развития побочных эффектов.

Энергетики в основном негативно влияют на организм человека, но все же можно выделить несколько полезных действий:

1.Стимуляции физической активности. Энергетические напитки тонизируют, восстанавливают силы, активизируя скрытые ресурсы организма.

2.Стимуляция умственной активности. Повышается скорость реакции, внимательность. Улучшаются когнитивные способности, облегчается восприятие информации, улучшается память.

3.Стимуляция эмоциональных процессов. Напиток повышает настроение, избавляет от чувства тревоги.

4.Доставка питательных веществ. При высоком содержании глюкозы и витаминов в составе энергетики служат в некоторой степени источником питательных веществ.

5.Ускорение метаболизма. Под воздействием некоторых компонентов напитков ускоряются обменные процессы в клетках, пищеварение, усвоение питательных веществ, расщепление жиров. Также стимулируется кровообращение, улучшается питание клеток кислородом.

6.Оказание обезболивающего эффекта. Могут снимать головную боль, мышечную усталость.

1. «Отрицательные стороны употребления энергетиков».

1.Повышенная норма напитка (более 2 банок в сутки) постепенно приведет к гипертонической болезни и сахарному диабету из-за большого количества глюкозы. [1]

2.Не во всех странах энергетики можно приобрести в открытом доступе. В Европе - лишь в аптеке. Запрет связан с частыми случаями смертельного исхода, вызванного передозировкой напитком.

3.Повышенная доза витамина В разрушает нервные клетки (слабость и дрожь конечностей, учащенное сердцебиение).

4.Кофеин вызывает зависимость, и для получения необходимого эффекта требуется повышение дозы, он также обладает мочегонным эффектом, выводящим полезные соли из организма.

5.Углекислота совместно с таурином раздражает оболочку желудка, провоцируя развитие гастрита и язвы.

6. У людей с заболеваниями сердца, сосудов, нервной системы, поджелудочной железы, печени, или при предрасположенности к данным заболеваниям, энергетики могут вызвать рецидив.

7.  Избыточное количество углеводов может привести к возникновению диабета и ухудшает состояние зубов.

8. Энергетик не даёт энергию, а лишь открывает энергетические каналы самого организма. Человек не получает энергию извне, а использует свои внутренние ресурсы. Это приводит к истощению, нервному перевозбуждению, что при регулярности употребления энергетиков ведёт к повышенной усталости, бессоннице, раздражительности, нервным срывам, депрессии.

Кроме того, энергетические напитки в сочетании с алкоголем могут привести к негативным непредсказуемым последствиям.

Возрастное ограничение.

Можно ли энергетики детям и подросткам? [5]

Бодрящие напитки не содержат спирта, но, тем не менее, их продажа несовершеннолетним во многих странах Европы запрещена. Это связано с губительным действием напитка на несформированный организм. В первую очередь страдает неокрепшая детская психика. Известны случаи, когда небольшая доза напитка приводила подростков в "ступор" – полное отсутствие двигательных функций и реакции.

На запрет продажи энергетических напитков несовершеннолетним повлияли исследования. Ученые доказали, что даже 1 баночка напитка истощает детский организм и может привести к таким последствиям как: раздражительность, агрессия, депрессивное состояние, бессонница и даже смерть.

Очевидно, что минусов у данных напитков больше, что подтверждает мою гипотезу.

Заключение

Я считаю, что задачи, поставленные перед началом моей исследовательской работы, решены в полной мере. Я постаралась выяснить химический состав энергетических напитков, их влияние на организм. Исследования показали, что выдвинутая гипотеза оказалась верной: отрицательных свойств у напитков больше, вред, оказываемый ими колоссальный.

Также я разработала памятки, которые напомнят вам о пользе и вреде энергетических напитков.

Считаю, что я достигла поставленной цели, решая определенные задачи.

Источники информации

1. http://1poliklinika.ru/dlya-pacientov/meditsinskaya-profilaktika/38-stati/316- energeticheskie-napitki-polza-i-vred

2. https://school-science.ru/8/1/42656

3. https://vseonauke.com/1009292806612061037/energetiki-i-ih-vliyanie-na-cheloveka-plyusy-i-minusy/

4. https://scienceforum.ru/

5. http://86.rospotrebnadzor.ru/news/toniziruyuschie-napitki-pravila-prodazhi-i-vozdejstvie-na-organizm-cheloveka

Приложения

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

Приложение 6

Приложение 7

15