Исследование химического состава энергетических напитков

1.

ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО
СОСТАВА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ
НАПИТКОВ
выполнил ученик
9а класса МБОУ «Школа № 37»
Уткин Олег Сергеевич
Руководитель Шибанова Жанна Евгеньевна
учитель химии

2.

Энергетические напитки
безалкогольные или слабоалкогольные напитки, в рекламной
компании которых делается акцент на их способность
стимулировать центральную нервную систему человека и
повышать работоспособность.

3.

Цель исследования: изучить химический состав
энергетических напитков, чтобы выявить содержание
вредных веществ
1) Изучить литературу по теме
Задачи: 2) Изучить многообразие энергетических напитков
3) Проанализировать состав энергетических напитков
4) Провести химические эксперименты на определение качественного
состава энергетических напитков
5) Сделать выводы о составе исследуемых энергетических напитков
Методы: анализ информации, химический эксперимент,
фотографирование, анализ полученных данных
Гипотеза: я считаю, что в состав энергетических напитков входят вредные
вещества

4.

История возникновения
Созданный в Великобритании в 1927
году фармацевтом из Ньюкасла
Уильямом
Уокером
Хантером
(торговавшим как W. Owen & Son)
под названием «Glucozade», в 1938
году он был приобретен британской
фармацевтической
компанией
Beecham's
и
продавался
под
названием
Lucozade
—
энергетический
напиток
для
больных. Его рекламным слоганом
было
«Lucozade
способствует
выздоровлению».
В 1962 году в Японии впервые
появилось «чудо-средство», которое
называлось
«Рипобитан
D»
(Lipovitan
D).
Оно
и
работоспособность повышало, и от
переутомления спасало. Настоящая
панацея в эпоху экономического
чуда, когда работа выходит на
первый план! Или нет?
В 1984 году Матешиц
основал «Red Bull GmbH»
с местонахождением
в австрийском городе
Фушль-ам-Зее. После
усовершенствования рецептуры
(основными ингредиентами
напитка
остались кофеин и таурин, но в
нем стало меньше сахара и
больше газа) и развития
маркетинговой программы,
в 1987 году напиток появился на
рынке.

5.

Виды энергетических напитков
Спортивные
напитки
Напитки, содержащие
стимуляторы
Витаминизированные
напитки

6.

Состав энергетических напитков и их
воздействие на организм
C₈H₁₀N₄O₂ азотсодержащее органическое
■ Кофеин соединение
Главный психостимулятор, который содержится во
всех энергетических напитках. Он кратковременно
снижает усталость, повышает концентрацию
внимания, физическую и умственную
работоспособность, ускоряет пульс и
увеличивает артериальное давление.
Оказывает активизирующее воздействие на нервную и сердечнососудистую системы. Под его влиянием усиливаются сердечные
сокращения, повышается артериальное давление. В больших
дозах и при регулярном употреблении может вызвать
психомоторное возбуждение, раздражительность, бессонницу,
тахикардию, аритмию, повышение артериального давления,
тошноту, рвоту.

7.

■ Таурин
C2H7NO3S-серосодержащая аминокислота
Антиоксидант улучшает энергетические процессы в
клетках, уменьшает мышечную усталость и выполняет
роль нейромедиаторов (химические вещества, с
помощью которых происходит передача нервных
импульсов в нейронах). Накапливается в мышечных
тканях, улучшает обменные процессы в них.
Таурин — вещество с высокой активностью. По этой причине он
может быть вреден для полностью здорового человека.
Например, вызвать сильное понижение артериального давления,
способствовать активной выработки желчи и т. д. В дальнейшем
это может привести к ухудшению самочувствия и усугублению
имеющихся или появлению новых проблем со здоровьем. Таурин
запрещено употреблять с алкоголем. Такая комбинация негативно
влияет на работу сердечно-сосудистой системы. Запрещено
употреблять БАДы и лекарственные препараты, содержащие
таурин, детям и подросткам.

8.

■ Быстрые (короткоцепочные) углеводы
Глюкоза, фруктоза или сахароза (сахар) быстро
расщепляются в пищеварительном тракте и сразу
же поступают в кровь. Углеводы способствуют
ускорению мыслительных процессов и повышают
физическую выносливость.
Избыточное содержание сахаров (многократно
превышающее суточную норму) может усугублять
нарушение функциональной активности сердца и сосудов и
может стать причиной развития метаболических
нарушений (ожирения, диабета). .
■ Кроме перечисленных веществ, в составе энергетиков можно встретить инозит –
компонент живых организмов, находится в них в свободном состоянии, участвует в
метаболизме углеводов, играет важную роль в регулировании нервного импульса,
восстанавливающее структуру нервной ткани, витамины группы B – вещества,
необходимые для нормальной работы нервной системы и головного мозга,
аскорбиновая кислота – участвует в окислительно-восстановительных процессах
клеточного дыхания, диоксид углерода - газ для насыщения напитков
Состав энергетиков может различаться в зависимости от производителя и типа напитка.

9.

Влияние энергетических напитков на здоровье
(по данным ВОЗ)
Положительное влияние
Отрицательное влияние
Энергетические напитки стимулируют работу
нервной системы, повышают умственную
работоспособность, физическую выносливость,
уменьшают чувство усталости и сонливости
Энергетические напитки можно потреблять в
строгом соответствии с дозировкой.
Превышение дозы может привести к
повышению артериального давления или
уровня содержания сахара в крови.
Употребление энергетических напитков позволяет
легче переносить периоды повышенных
физических и умственных нагрузок.
При неконтролируемом употреблении напитков,
могут развиться некоторые болезни: язва,
зависимость, диабет, нарушение метаболизма.
Энергетическая ценность напитков составляет
от 45 до 59 ккал, а калорийность обычной еды,
например, плитки шоколада массой 100 г - 545
ккал. Следовательно, не являются источниками
калорий.
Сам напиток никакой энергии не содержит,
только использует нашу собственную. Таким
образом, мы используем собственные
энергетические ресурсы, проще говоря, берем у
себя энергию в долг. Однако рано или поздно
этот долг придется вернуть с процентами в виде
усталости, бессонницы, раздражительности и
депрессии.
Многие энергетические напитки содержат
большое количество витамина В, вызывающего

10.

Практическая часть
■ Определение pH исследуемых энергетических напитков
Название
напитка
Flash
Burn lime
gorilla
Burn black
pH
3
4
4
3
Вывод: во всех напитках была обнаружена повышенная кислотность. Если такие напитки
употреблять регулярно, то можно ожидать нарушение пищеварения.

11.

■ Определяем наличие углекислого газа СО2
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
Напиток
Flash
Flash
Результат
(доказано
опытным
путем)
Известковая вода
помутнела
Burn lime
Burn lime
gorilla
Burn black
Известковая вода
помутнела
Известковая вода
помутнела
Burn black
gorilla
Известковая вода
помутнела
Вывод: во всех пробирках с напитками известковая вода помутнела. Это говорит о присутствии в
напитках большого количества углекислого газа. При высокой концентрации углекислого газа в
крови начинают происходить биохимические изменения, что приводит к гипертонии, ослаблению
сердечно-сосудистой системы и т. д. –это не относится к результатам определения, это надо в
заключение убрать

12.

■ Определяем наличие кофеина C₈H₁₀N₄O₂
C8H10N4O2 + HNO3 → C8H9N4O2 + H2O + NO2
Flash
Burn lime
Напиток
Flash
gorilla
Burn lime
Содержит ли кофеин
(доказано опытным
путем)
Да
Да
Burn black
gorilla
Burn black
Да
да
Заявлено
121, 5 мг
не более 150 мг
не более 150 мг
не более 150 мг
производителем
(на банку 0, 5 л)
Для определения кофеина в энергетических напитках можно использовать следующий метод:
Вывод:
во всех
напитках содержится
В напиткенапитка
gorilla кофеина
по химическому
эксперименту(в
Поместить
в фарфоровую
чашку 5 млкофеин.
энергетического
и добавить
2–3 капли азотной
кислоты большем
количестве,
чем вдосуха.
остальных)??, поэтому следует учитывать, что ВОЗ, европейские и американские ассоциации
Высушить смесь
пищевой
безопасности
безопасное
потребление
кофеина
в сутки так: не более 400
мг в сутки,
не
В результате
окисленияопределяют
кофеина образуется
амалиновая
кислота
(тетраметилаллоксантин)
оранжевого
цвета.
более
200 мг за сразконцентрированным
и не более 3 мг на кграствором
массы тела.аммиака
Однако важно
понимать,превращается
что всё это не только
об
При реакции
это вещество
в пурпурат
аммония
энергетиках,
а
о
совокупном
потреблении
кофеина
за
день.
А
он
содержится
в
чае,
кофе,
коле,
некоторых
других
коричневого цвета.

13.

■ Определение наличия глюкозы C₆H₁₂O₆
Напиток
Содержит ли
глюкозу (доказано
опытным путем)
Flash
Да
CuCl2 + 2 NaOH = Cu(OH)2 + 2 NaCl
Burn lime
gorilla
да
да
Burn black
да
Заявлено
12, 5 г
13 г
12,6 г,
13 г
производителем
(на 100 г)
Для обнаружения глюкозы к исследуемым напиткам добавили
Вывод: Визуально определить
из напитков
глюкозы выше, не представляется возможным,
свежеприготовленный
растворв каком
гидроксида
меди содержание
(II) и нагрели.
цвет осадка
вездеокрашиваться
примерно одинаков.
Раствор
должен
в оранжево-жёлтый цвет, а затем
становиться кирпично-красным.

14.

■ Определение наличия красителей
Наличие красителей в напитках определил методом адсорбции. В качестве адсорбента
использовал активированный уголь.
Напиток
Flash
Burn lime
gorilla
Burn black
Наличие
красителей
(доказано
опытным путем)
Присутствует
присутствует
присутствует
присутствует
Заявлено
производителем
Е150d
(сахарный
колер)
В составе не
указан
Е150d
(сахарный
колер)
В составе не
указан
Вывод: во всех напитках содержится краситель, в двух из них - сахарный колер. II
(добавка E150b) – карамель, полученная по щелочно-сульфитной технологии; если какойВывод:
после кипячения
исследуемых
адсорбентом,
нибудь
ингредиент
составляет
менее 2% напитков
от общегос объема
продукта, информация о нем
может
быть не
Но производитель
обязан проинформировать
покупателя
о
произошло
их указана.
обесцвечивание,
так как все красители
поглотились адсорбентом
(активированным
содержании веществ, которые могут повлиять на здоровье.-это не относится к
углем).
эксперименту, выносим в заключение.

15.

■ Определение наличия таурина
O
-CH2 -NH2 +HNO3
S -CH2
O
O
HO
S -H2S -CH2 -NH2
H2O +
O NO2
O
H2O+NO2
Напиток
Flash
Burn lime
gorilla
Burn black
Содержит ли таурин
(доказано опытным
путем)
да
да
да
да
Заявлено
120 мг
230 мг
34 мг
230 мг
производителем
Качественной реакцией на таурин является реакция с использованием раствора хлорида меди (II)
(на 100 мл)
(СuCl2).На границе слоев появляется фиолетовое окрашивание ,что доказывает наличие таурина. К 3-5
Несмотря
то, что доказательств
вредного
воздействия таурина на организм человека нет, вызывает
мл
напитка на
добавляем
2-3 капли меди
(II) (CuCl2).
беспокойство отсутствие достаточного количества исследований влияния на здоровье существенных доз
таурина совместно с другими компонентами энергетических напитков.

16.

17.

Выводы по работе
В ходе выполнения работы опытным путем доказал наличие всех
компонентов энергетических напитков применив свои знания:
наличие С02 смог доказал путем добавления газа в известковую
воду
наличие кофеина путем добавления к энергетику азотной кислоты
и последующего добавления
концентрированного раствора
аммиака
наличие красителей было доказано способ абсорбции
наличие таурина путем добавления к напиткам азотной кислоты, а
в дальнейшем гидроксида натрия
наличие глюкозы доказал с помощью добавление к напитками
свежеприготовленного раствора гидроксида меди(II)
Таким образом, состав энергетических напитков по их основным компонентам,
совпадает с заявленным производителем, за исключением некоторых красителей.

18.

Вставить из предыдущих слайдов вредное влияние на организм, т.к. гипотезу изменила