Исследовательская работа по теме: Крахмал (2 класс)

Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа № 44 »
Исследовательская работа
Тема: "Крахмал".

Выполнил: ученик 2 класса
Щебетюк Андрей
Руководитель: учитель начальных классов
Зацепилова Татьяна Капитоновна
Воркута
2013 год
ВВЕДЕНИЕ
Правильное питание – залог здоровья.
Сейчас много говорят о здоровом питании. Врачей тревожит такая крайность – лишний вес школьников. Подчеркивая исключительную роль питания в жизни человека, Генрих Гейне писал: «Человек есть то, что он ест». Особенно сильно влияет характер питания на рост и развитие детей. Чтобы человек был бодр, активен, жизнерадостен, здоров, его питание должно быть разнообразным и полезным. А на уроке окружающего мира мы узнали, что наша пища должна содержать в себе витамины, жиры, углеводы, белки.
О важности витаминов в рационе питания человека знает каждый школьник. А вот о значении белков, жиров и углеводов в нашей семье разгорелся спор.
Мой двоюродный брат занимается спортом. Он наращивает мышечную массу тела и считает, что белки – первые по важности в питании растущего организма. Он объяснил, что белки – строительный материал для клеток.
Мама считает, что жиры обладают наибольшей энергетической ценностью, это продовольственные склады в нашем организме. Сестра с этим не спорит, но предпочитает ограничивать себя в потреблении жиров.
На уроке я узнал, что углеводы – источник энергии. Тогда почему папа прячет от меня конфеты, а мама наливает по утрам сладкий чай, варит каши, ставит в вазочке аппетитные булочки и печенье, дедушка угощает ароматным мёдом. Мы с сестрой уплетаем за обе щеки, а мама отказывается, говорит, что бережёт фигуру.
Интересно узнать об углеводах больше.
Из книг мы узнали, что главные источники углеводов из пищи – хлеб, картофель, макароны, крупы, сладости, сахар, мёд. Из всех веществ, которые человек употребляет в пищу углеводы главный источник энергии. На протяжении жизни человек в среднем потребляет около 14 тонн углеводов. В среднем наш организм получает от 50 до 70% углеводов из дневного рациона. И всё же запасов углеводов в организме немного, поэтому нам приходится снабжать ими наш организм регулярно. Конечно, потребность в углеводах зависит от энергетических трат организма. Спортсмену, который тратит во время тренировок, соревнований много энергии потребуется значительно больше углеводов, чем человеку, не затрачивающему много физических сил.
Изучая вопрос потребления углеводов, мы отметили, что противники лишнего веса «обвиняют» во всех бедах крахмал, потому и диету начинают с ограничения крахмала. Ещё одна распространённая точка зрения, что картофельный крахмал самый вредный, а кукурузный значительно полезнее.
Оказывается дело не в конфетах, а в крахмале?
Книжные источники повествуют, что крахмал – сложный углевод, он образуется в растениях и откладываемый ими в качестве запасного питательного вещества, его можно обнаружить в семенах растений, моркови, клубнях, корнеплодах, стеблях, иногда в плодах фруктов и листьях. Многие богатые крахмалом части растений являются важными источниками питания для людей и животных. Это картофель, пшеница, кукуруза, рис, овес, ячмень, рожь, гречиха, бобовые, соя. Крахмал хорошо переваривается и усваивается организмом человека.
Если такое повышенное внимание к крахмалу, интересно узнать о его роли в питании. С малых лет мы знаем вкус сахара, мёда, пирожного. А что мы знаем о крахмале, кроме того, что он хранится в целлофановом пакетике кухонного шкафа? Актуальность работы заключается в том, чтобы находить интересное и необычное рядом, в том, что доступно для наблюдения и изучения. Мне захотелось побольше узнать об этом углеводе! Открываем лабораторию, где предмет наблюдения – крахмал.
Тема исследования: «Крахмал. Свойства крахмала».
В связи с противоречивой информацией возникло много проблемных вопросов:
Что за волшебное вещество –крахмал, если он есть во многих растениях, но мы его не видим?
Как получают крахмал и где используют? Возможно ли получить крахмал в домашних условиях?
Какой у крахмала цвет, запах, вкус?
Как влияют на наше здоровье продукты, содержащие крахмал?
Есть ли продукты и растения в нашем доме, в которых «прячется» крахмал? Можно ли его в них обнаружить?
Цель исследования: поиск крахмала в продуктах питания и изучение его свойств.
Задачи исследования:
собрать и изучить информацию о крахмале;
изучить один из способов обнаружения крахмала в продуктах питания и растениях, провести опыты;
подобрать необходимые для экспериментов вещества, продукты, лабораторное оборудование;
познакомиться и использовать необходимые меры безопасности при проведении опытов;
выделить крахмал из картофеля;
узнать о сфере применения крахмала;
проанализировать полученные результаты.
Методы: опыты, наблюдение, исследование.
Гипотеза исследования
Если мы подробнее изучим крахмал, познакомимся с его свойствами, то эти знания помогут нам оценить пользу и вред продуктов, которые мы потребляем в пищу и, возможно, внести изменения в свой рацион питания.
О результатах исследования расскажем одноклассникам, познакомим с технологией опытов по обнаружению крахмала в продуктах питания, его использовании.
Глава I. Как получить крахмал?
Крахмал – толкование, значение, смысл
В «Большом энциклопедическом словаре» приводится научное определение крахмала: «КРАХМАЛ– (слово из польского языка, с польского krochmal, немецкогоKraftmehl) запасной углевод растений; состоит из двух полисахаридов – амилозы и амилопектина, образованных остатками глюкозы. Накапливается в виде зерен, главным образом в клетках семян, луковиц, клубней, а также в листьях и стеблях. Крахмал – основная часть важнейших продуктов питания: муки (75-80%), картофеля (25%) и другие. Крахмал и его производные применяются при производстве бумаги, текстильных изделий, клеев, в литейном и других производствах, а также в фармацевтической промышленности».
Очень интересным оказалось толкование слова крахмал в «Толковом словаре живого великорусского языка» В. И.Даля: «КРАХМАЛ– чисто мучнистая часть семян, особенно хлебных растений; добывается мочкою зёрен, в виде белого порошка, более из пшеницы и картофеля; по клейкости своей, идёт для придания жёсткости и глади белью, почему и называется также скорбилом (скорбнуть). Крахмалить белье, скорбить, делать жестким, напитывая скорбилом, крахмалом, пропитывать варёным, а иногда и сырым раствором крахмала: У нас только тонкое белье крахмалится. Барыня сильно крахмалится, любит пышное, крахмальное платье. Крахмаленье (скорбление), крахмалка – процесс крахмаления, крахмальщик (крахмальщица) – тот, кто делает крахмал, крахмальница – кастрюля для варки крахмала, клейстера».
В «Свободной энциклопедии «Википедия»» дано следующее определение крахмала: «Безвкусный порошок белого цвета, нерастворимый в холодной воде. Под микроскопом видно, что это зернистый порошок; при сжатии порошка крахмала в руке он издаёт характерный «скрип», вызванный трением частиц.
В горячей воде набухает (растворяется), образуя вязкий раствор – клейстер; с раствором йода образует соединение-включение, которое имеет синюю окраску».
Проанализировав эти определения, мы наметили план работы по исследованию крахмала:
43281602095501) попытаемся выделить крахмал из клубней картофеля и зёрен пшеницы;
2) опытным путём с помощью спиртового раствора йода проверим наличие или отсутствие крахмала в различных частях растений (листьях, клубнях, корнеплодах, плодах), продуктах питания.
В далёком прошлом
Производство крахмала было известно в глубокой древности. По свидетельству ряда античных писателей, пшеничный крахмал получали на островах Средиземного моря, в Древней Греции и Риме. Зерна пшеницы замачивали подслащенной водой в деревянных чанах, подвергали брожению, после чего разминали ногами, затем массу пропускали через льняную ткань или сито; полученную крахмальную суспензию осаждали в специальных отстойниках, сырой крахмал намазывали на камни и высушивали на солнце. Начало производства крахмала из пшеницы в других европейских странах относится к XVI в., а в XVII в. почти одновременно с распространением культуры картофеля, завезенной из Америки, стали получать картофельный крахмал. Более широко распространилось производство картофельного крахмала почти во всех странах Европы в конце XVIII в. после изобретения ручной тёрки.
Как получить крахмал из картофеля.
1333510160После уборки картофеля со своего огорода и закладки его на хранение остаются мелкие клубни, которые бабушка не выбрасывает, а… открывает производство крахмала. Дело это трудоёмкое, чтобы не было скучно, устроили соревнование. В игру вступили два сорта картофеля – Белый и Красный.
Тщательно подготовили участников к соревнованиям – в нескольких водах, со щёткой отмыли от земли.
Для чистоты эксперимента очищаем от кожуры, взвешиваем.

1308735-2343153004185-234315

31565853524251337310352425Весы показали, что вес конкурсантов на первом этапе одинаковый – 300 гр.
Натёрли картофель на обычной металлической тёрке. Полученную массу залили небольшим количеством воды, чтобы крахмал не потемнел, перемешали и профильтровали через марлю. Картофельную гущу, ещё два-три раза разбалтываем с водой и пропускаем через сито. Вода вымывает крупицы крахмала из картофеля.

Отфильтрованные порции воды собираем в кастрюлю и оставили отстояться. Не взбалтывая, осторожно слили верхнюю жидкость, вновь добавили чистой воды и дали отстояться. Эту процедуру желательно повторить несколько раз пока вода не станет прозрачной, тогда крахмал будет белым. Аналогично выделили крахмал их картофеля красного сорта. Жидкость, выделившаяся после натирания картофеля с красной кожурой и желтой мякотью более тёмного цвета, но при многократном промывании крахмал станет белым.
При взвешивании весы показали разницу в 2 грамма в пользу белого картофеля.

В результате экспериментов мы выделили крахмал из картофеля. Встал следующий вопрос: крахмал получен, а где он применяется. Повар школьной столовой рассказала, что сухой крахмал используется для приготовления киселей, пудингов, соусов, добавляется к тесту при выпечке бисквитов и пирожных, применяется в макаронном производстве, а также при изготовлении некоторых сортов колбас, конфет.
Учитель биологии постаралась объяснить, что такой сложный углевод, как крахмал требует определённых усилий нашего организма для расщепления этого вещества. Поэтому сторонники здорового питания предпочитают мёд – углевод, который быстро и легко усваивается организмом. Так где же прячется крахмал?
Глава II. Крахмал-невидимка
Каков крахмал на вкус?
С помощью простых опытов, опираясь на определения крахмала, изучаем его свойства.
Опыт 1. Добавляем некоторое количество крахмала в воду.

3947160530225Вода становится мутной. Через некоторое время на дне ёмкости появляется осадок. Это свойство мы наблюдали в процессе выделения крахмала их картофеля (крахмал оседал на дно ёмкости).
Вывод: крахмал не растворяется в воде.
Опыт 2. Сравниваем крахмал, изготовленный в домашних условиях, и промышленный продукт.
Наименование продукта Крахмал промышленного производства Крахмал, полученный в домашних условиях
Внешний вид Кристаллический порошок
Цвет Белый с кристаллическим блеском Белый
Запах Свойственный крахмалу, без постороннего запаха
Вывод: существенных отличий не наблюдается.
Опыт 3. Пробуем крахмал на вкус.
Нам уже известно, что крахмал – пищевой продукт, поэтому этот опыт не навредит нашему здоровью.
Вывод: вкус, свойственный крахмалу, не сильно выражен.
Опыт 4. Проверили реакцию йода с крахмалом.
На чистую салфетку нанесли йод, чтобы показать, что йод коричневого цвета.
Подготовили две ёмкости: в одной – чистая вода смешали с крахмалом, в другой – воду с пищевой содой.
Добавили йод в каждую ёмкость, наблюдали изменение цвета жидкостей.

Сравнили реакцию йода с крахмалом и пищевой содой.
Вывод: данные опыты продемонстрировали, что в результате взаимодействия йода с крахмалом, вещество, содержащее крахмал, окрашивается в синий цвет.
В горячей воде набухает. Это свойство мы проверили, когда варили клейстер и кисель.
Опыты на кухне
В Интернет-источниках мы прочитали следующее: «Крахмал – углевод, который присутствует в овощах, фруктах, злаках, бобовых, орехах. Нет ничего опасного в том, если мы будем употреблять крахмалистые плоды и злаки. Вредит здоровью крахмал, который в виде порошка добавляют в продукты питания, как наполнитель».
Спорить с утверждением мы пока не можем, а вот проверить наличие крахмала не сложно. Для опытов мы приготовили овощи с нашего огорода: картофель разных сортов, морковь, тыкву, кабачок, капусту, баклажан, а так же некоторые продукты питания, те, что оказались в холодильнике.
Обнаружить крахмал нам помогает настойка йода из домашней аптечки.
Для опыта нужны свежие срезы овощей и фруктов!
Капнем настойкой на картошку и увидим, что бурый цвет йода превратился в темно-фиолетовый. Здесь происходит химическая реакция между йодом и крахмалом, который содержится в картофеле, и получается новое вещество сине-фиолетового цвета. Химики используют эту реакцию для того, чтобы установить, содержится ли в том или ином пищевом продукте крахмал, а если содержится, то в каком количестве.

Можно сделать первые выводы: йодное пятно на срезе картофеля заметно ярче, чем на яблоке – значит, в картофеле крахмала больше.
Проверяем, какие из овощей, фруктов и других пищевых продуктов содержат это полезное вещество крахмал, а какие - нет.
Для этого нанесем капельку йодной настойки на ломтики моркови, баклажана, лимона, капусты…

Вывод: крахмал содержится во многих овощах и фруктах.
А вот на срезе такого корнеплода как капуста и баклажан синих пятен не появилось. И, действительно, есть растения, овощи, которые не содержат крахмал: лук, огурец, брюква, ревень, салат-латук, многие сорта капусты, помидоры, укроп, баклажан, брокколи, морковь, одуванчик, крапива, лук-порей, щавель.
Исследуем продукты, которые используем в пищу ежедневно – это молочные продукты сметана, кефир, творог… В натуральных молочных продуктах крахмала быть не должно. Но некоторые производители для того чтобы сделать продукт болеегустым добавляют крахмал или муку. Проведём опыты.

Результат исследования молочных продуктов порадовал – йодные пятна остались коричнево-жёлтыми, таких загустителей, таких как крахмал или мука, в этих продуктах нет.
Подвергли проверке майонез, ветчину, колбасный сыр, колбасу…

Наблюдали, что колбасный сыр, ветчина, майонез, судя по синеватому оттенку пятен, содержат некоторое количество крахмала.
Интересно, предупреждает ли производитель о наличии крахмала в данных продуктах? Как оказалось, не всегда. На этикетке майонеза «Махеев» в разделе этикетки «Состав» крахмал не упоминается, есть лишь слово загуститель.
Заключение
Главный источник энергии для человеческого организма — углеводы. В рационе человека на них приходится более 70%. Основной представитель углеводов в питании человека — крахмал. Являясь главнейшим резервным углеводом растений, крахмал принадлежит к числу наиболее распространенных в растительном мире веществ. Образуется в зеленых частях растений под действием лучей солнца. В зернах пшеницы, ржи, кукурузы, риса содержится до 65—82% крахмала, в клубнях картофеля — до 25%.
Чтобы понять, какую роль играет крахмал в питании человека, мы постарались узнать о нём как можно больше, изучили литературу по теме исследования. При более внимательном изучении крахмала с помощью наблюдений и опытов, мы пришли к следующим выводам:
крахмал содержится в семенах растений, моркови, клубнях, корнеплодах, стеблях, иногда в плодах фруктов и листьях;
крахмал – важная часть в рационе питания;
отказываться от крахмалосодержащих продуктов не стоит, но нужно учитывать, что наш дневной рацион питания не должен полностью состоять из углеводов.
Результатом исследовательской работы считаем и то, что:
мы учились работать не только с книгами, но и с Интернет-ресурсами ,получая интересующую нас информацию;
освоили технологию проведения опытов с крахмалом;
изучили свойства крахмала;
научились выделять крахмал из картофеля;
в ходе экспериментов обнаружили продукты питания из повседневного рациона, в которых содержится крахмал, нашли продукты, в которых его нет;
обсудили с одноклассниками проблему правильного питания и здорового образа жизни. Это исследование еще раз убедило меня в том, что для получения ответов на вопросы, не обязательно ждать, когда мы начнём изучать химию. Можно просто устроить лабораторию на кухне!
Литература
1.Большая детская энциклопедия. Химия/Сост. К. Люцис.М.: Русское энциклопедическое товарищество. 2000.
2.Малая детская энциклопедия. Химия./Сост. К. Люцис. М.: Русское энциклопедическое товарищество, 2001.
3.Ольгин О. Забавная химия для детей. М.: «Детская литература», 1997.
4.Я познаю мир. Химия. Автор-составитель Л.А.Савина. - М.: Изд-во «АСТ», 1999.
Интернет-ресурсы:
http://www.pandia.ru/400449/http://www.sergey-osetrov.narod.ru/Raw_material/Starch_production_Technology.htmhttp://malahov-plus.com/forum/topic_2113/28http://artyx.ru/news/item/f00/s06/n0000690/index.shtmlКартинки:
http://img.tootoo.com/mytootoo/upload/37/378711/product/378711_94f96458246d18c38696ee6f76761f9b.jpg ,
Кукурузный крахмал: http://www.aston.ru/imgs/wysiwyg/producty/krachmal.jpg