STŘEDOŠKOLSKÁ ODBORNÁ ČINNOST 2007/2008 Obor 03. Chemie
Co se skrývá v potravinách?
Autoři: Barbora Goldmannová Veronika Jurásková Ročník: 4/8 (kvarta) Gymnázium J.Á.K. a JŠ s právem SJZ Komenského 169 688 01 Uherský Brod
Konzultant práce: Mgr. Veronika Říhová
Uherský Brod 2008 Zlínský kraj
Prohlašujeme, že jsme práci vypracovaly samostatně pod vedením Mgr. Veroniky Říhové a uvedly veškeré informační zdroje včetně internetu.
V Uherském Brodě dne Podpisy:
2
Anotace: Účelem této práce bylo jednoduchými laboratorními metodami zjistit obsah základních složek potravy a některých aditiv ve vybraných potravinách a ověřit princip funkce některých konzervantů a antioxidantů.
3
Obsah:
Úvod........................................................................5 1. Literární přehled tématu....................................6 1.1 Základní složky potravy............................................6 1.2 Konzervanty...............................................................8 1.3 Antioxidanty...............................................................10 1.4 Barviva ......................................................................12
2. Experimentální část...........................................14 2.1 Důkazy jednotlivých složek potravy .......................14 2.2 Funkce konzervantů v potravinách ........................18 2.3 Důkaz barviv v potravinách .....................................34
3. Shrnutí dosažených výsledků...........................35 4. Použitá literatura a internetové odkazy............38 Příloha.....................................................................39
4
Úvod V poslední době jsme svědky toho, jak obchodníci klamou spotřebitele, jogurt není z mléka, místo čokolády tu máme čokoládovou pochoutku, jahodová marmeláda je z jablek. Všichni máme určitě v paměti případy prodeje zkaženého masa v některých supermarketech, na etiketách se to hemží éčky, v nabídce některých obchodů se začínají objevovat tzv. biopotraviny. K této tématice se vyrojila řada otázek, na některé z nich bychom rádi nalezli odpovědi. V experimentální části jsme se nejprve zaměřili na důkaz základních složek potravy a potom na funkci některých konzervantů a antioxidantů. Na závěr jsme provedli pokusy s barvivy.
ilustrační foto: složení masného výrobku
ilustrační foto: složení nápoje
ilustrační foto: složení masoxu
5
1 Literární přehled tématu
1.1 Základní složky potravy
Potrava nám slouží hlavně k získávání živin potřebných pro náš organismus. Na úvod tedy přinášíme malý přehled základních složek potravy:
ilustrační obrázek
Bílkoviny (proteiny) jsou vysokomolekulární přírodní látky složené z aminokyselin s relativní molekulární hmotností 103 až 106. V bílkovinách jsou aminokyseliny navzájem navázány aminoskupinami –NH2 a karboxylovými skupinami –COOH peptidickou vazbou, ilustrační foto: maso
což je v podstatě amidová vazba –NH–CO–. Bílkoviny v potravě jsou pro nás zdrojem aminokyselin, které tělo využívá jako stavební materiál.[1] Tuky jsou estery vyšších mastných kyselin a glycerolu, což je trojsytný alkohol. Zpravidla jsou esterifikovány všechny tři hydroxyskupiny glycerolu, proto jde o triacylglyceroly. Podle skupenství rozlišujeme pevné tuky, u nichž převažují zejména
ilustrační foto: margarín
nasycené mastné kyseliny, a oleje, jejichž skupenství je kapalné a které obsahují větší množství nenasycených
mastných kyselin. Nenasycené mastné kyseliny jsou zdravější něž nasycené mastné kyseliny. [2] 6
Sacharidy jsou organické sloučeniny patřící do skupiny polyhydroxyaldehydů či polyhydroxyketonů. Nižší sacharidy jsou rozpustné ve vodě a mají sladkou chuť, označují se cukry. Polysacharidy jsou většinou bez chuti a jsou ve vodě nerozpustné. Základní stavební jednotkou ilustrační foto: cukr
všech sacharidů jsou tzv. cukerné jednotky, kterými jsou monosacharidy.
Podle počtu cukerných jednotek rozlišujeme: Monosacharidy - jsou tvořeny právě jednou cukernou jednotkou, patří sem glukóza nebo fruktóza (C6H12O6). Oligosacharidy - jsou tvořeny dvěma až deseti cukernými jednotkami. Sem patří například disacharidy sacharóza, maltóza nebo laktóza. Polysacharidy - jsou tvořeny více než deseti cukernými jednotkami. Sem patří například škrob nebo celulóza. Škrob je polysacharid se vzorcem (C7H10O5)n složený ze dvou složek : amylózy a amylopektinu tvořených několika tisíci až desetitisíci molekulami glukózy. [3] ilustrační foto: pšenice
Tuky a sacharidy v potravě představují pro organismus hlavně zdroj energie.
K základním složkám potravy patří také vitamíny. Vitamíny mají funkci katalyzátorů biochemických reakcí. Jsou důležité pro metabolismus. Vitamíny A, C a E patří mezi významné antioxidanty. Lidský organismus si většinu vitamínů nedokáže sám vyrobit, a proto je musí získávat prostřednictvím stravy. ilustrační foto: ovoce
Při nedostatku vitamínů, tzv. hypovitaminóze, se mohou objevovat poruchy funkcí organismu,
nebo i velmi vážná onemocnění. Přebytečných vitamínů rozpustných ve vodě (C, B) se organismus dokáže zbavit - vyloučí je močí. Vitamíny rozpustné v tucích (A, D, E, K) tělo vyloučit nedokáže, při jejich nadbytku hrozí zdravotní problémy. [4] 7
1.2 Konzervanty
Potrava je samozřejmě biologický materiál, který je mikrobiálně odbouráván.Už odpradávna se lidé pokoušeli najít způsob, jak potraviny déle uchovat. Jedním z nejstarších způsobů konzervace, který se ostatně používá dodnes, je sušení. Díky snížení obsahu vody v ilustrační foto: sířené meruňky
potravinách se zpomalují biochemické a mikrobiální ochody a tím se zpomaluje proces rozkladu. Sušení masa
využívali již lovci mamutů, od „báb kořenářek“ známe sušení léčivých bylin. Později přešlo ke konzervaci za pomoci chemických látek. Potraviny se například ukládaly do soli, sířily se, případně se zalévaly alkoholem či octem, používala se různá koření. Již staří Řekové vypalovali sírou sudy na víno a vznikající oxid siřičitý víno konzervoval, což se prakticky používá dodnes. Ryby či maso se konzervovalo rovněž sušením či solením, ale i uzením nebo konzervováním. [5] Další metodou bylo kvašení, všichni znají kvašené okurky (kvašáky) či kvašené zelí. Podobně se mléčným kvašením upravovala jablka a připravovala se tak tzv. vinná jablka, která byla používaná jako lék. Tento způsob konzervace se ještě dodnes někde používá. [6] Potraviny se také ukládaly do chladu, který zpomaluje chemické reakce, či se začaly zmrazovat. S rozvojem věd a technologií se postupně přešlo na konzervanty vyráběné chemickou cestou. Označují se číselným kódem. Patří mezi skupinu „éček“. Chemické konzervanty se nesmí používat do základních potravin (mléko, máslo, mouka, chléb...) [5] Výběr konzervačních prostředků závisí na výrobních podmínkách, zvláště pH (kyselosti), vodní aktivitě (voda je esenciální pro růst mikroorganismů) a typu organismu, který může být v potravině přítomen.
8
Přehled některých konzervantů: konzervant dusitany (E249 a E250).
vlastnosti - jsou jedinečně účinné
použití - masné výrobky
proti botulinu, který hrozí
- často se používá
kyselina sorbová (E200) a
smrtelně jedovatý - regulují široký okruh
dusitanová dusící směs - výroba sýrů a masných
její soli (sorbany)
kvasinek a plísní
výrobků, marmelády, sušené ovoce, majonézy a
kyselina benzoová a
- jsou účinné v kyselejších
nápoje, kečupy - nealkoholické nápoje,
benzoany (např. E210)
potravinách
sýry, marmelády, sušené
propionany (E280 - 283)
- jsou účinné proti určitým
ovoce, majonézy kvasinkám a plísním v pekařských výrobcích, Oxid siřičitý (E220)
např. chlebu. - mají antimikrobiální
- sušené ovoce, ovocné
účinky a schopnost
nápoje a víno
zamezovat enzymovému hnědnutí potravin
kys. octová (E 260) kys. mléčná (E 270)
- působí jako antioxidant. - konzervant - regulátor kyselosti - regulátor kyselosti - látka zvýrazňující chuť [7]
Chemické konzervanty většinou negativně ovlivňují zdraví. Kyseliny sorbová či benzoová mohou u citlivých lidí způsobovat alergické reakce (např. kopřivku). Oxid siřičitý ničí vitamín B1 a může způsobit citlivým jedincům vážné astmatické potíže a alergické reakce. I u neastmatiků byly pozorovány například nevolnost, průjem, vyrážka či svědění. Benzoany mohou podezřelé z toho, že jsou jedním z faktorů, které způsobují chronickou rýmu. Dusitany mohou způsobit vznik karcinogenních sloučenin. Tyto sloučeniny vznikají hlavně za vysokých teplot (při tepelné úpravě pokrmu) či v žaludku. U malých dětí hrozí riziko methemoglobinemie – hemoglobin není schopen přenášet
9
kyslík a dochází k modrání kůže, dušnosti, nervozitě či zrychlené srdeční činnosti. Citrusové plody se ošetřují např. thiabendazolem. Podávání této látky pokusným zvířatům vedlo k poruchám vývoje plodu a změnám na vnitřních orgánech, také k vzniku nádorů štítné žlázy. [8]
1.3 Antioxidanty Vzdušný kyslík je hlavní příčinou zkázy potravin, protože chemicky reaguje a vytváří řadu sloučenin, jejichž toxicita může ohrozit zdraví člověka. Proto se mimo jiné kazí tuky i oleje. Antioxidanty mají tomuto procesu zabránit nebo jej zpomalit. Prodlužují trvanlivost potravin tím, že zabraňují oxidaci některých jejich složek. Potraviny se pak pomaleji kazí. Mezi antioxidanty se řadí i některé vitamíny (tokoferoly, vitamín C) či kyselina citrónová obsažená v ovoci. Tyto látky by neměly být zdraví škodlivé, i když některé prameny uvádí, že v nadbytku škodí. [5] BHA a BHT mohou způsobovat alergie, kontaktní dermatitidy nebo podráždění žaludku. Jsou dále podezřelé ze zvýšení neplodnosti, poruch chování a změn krevních buněk. Proto se nesmí používat pro dětskou výživu. Dánské výzkumy potvrdily, že u myší se po jejich přidání do potravy zvýšil počet novotvarů. Vysoké dávky kyseliny fosforečné napomáhají nadměrnému vylučování vápníku z těla. V důsledku toho může být tělo citlivější na nedostatek vápníku. Antioxidační účinky mají i některé konzervanty například oxid siřičitý a siřičitany. Tyto látky zabraňují změnám barvy v potravinách, například nesířené meruňky jsou hnědé, sířené zůstávají oranžové. [8]
ilustrační foto: nesířené meruňky
10
Přehled některých antioxidantů: antioxidant
vlastnosti
tokoferoly (E 306 – E 309)
- zabraňují žluknutí tuku
vitamín C (E 300)
- zdraví neškodné
kyselina citronová (E 330) galláty (E 310 - E 312)
- tyto škodlivé látky se přidávají do potravin
butylhydroxyanisol, BHA (E 320)
obsahujících živočišné tuky, do tuků a olejů na smažení, margarínů, studených omáček, majonéz, sypkých směsí pro přípravu moučníků, dehydrovaných přípravků pro polévky a vývary, kořenících přípravků,
butylhydroxytoluen, BHT (E 321)
kyselina citrónová (E 330)
výrobků z ořechů a cereálií a také do žvýkaček
- zabraňuje množení bakterií a plísní v nápojích, zpomaluje žluknutí a používá se také jako ochucující prostředek
kyselina vinná (E 334)
- používá se jako okyselující prostředek, který dodává potravinám a nápojům vinnou až citrónovou příchuť - jedná se o nejsilnější látku, která se používá
kyselina fosforečná (E 338)
jako okyselující prostředek v potravinách - přidává se do nealkoholických nápojů. [8][9]
11
1.4 Barviva
Potraviny jejich přidáním získají atraktivnější barvu. V Evropské unii nesmí být přidáváno přírodní nebo syntetické barvivo do čerstvých potravin ovoce, zeleniny, sušeného a kondenzovaného mléka, čaje a kávy. V ČR se základní potraviny
ilustrační foto: nápoje s umělými barvivy
jako máslo, chleba a mléko nesmí přibarvovat syntetickými barvami. Ostatní potraviny musí mít obsah syntetických barev jasně vyznačen na obalu. [5]
Přehled některých barviv: přírodní barvivo E 100 Kurkumin
barva a použití - žluté barvivo
zdroj - kurkuma, indický šafrán, kari
E 120 Košenila, kyselina
- červené barvivo
karmínová, karmíny
- získává z vysušených těl samiček hmyzu
- Bompari, lentilky,
Dactylopius coccus
jogurty, zmrzliny, džemy, žvýkačky, instantní polévky, nápoje E 141 Mědnaté komplexy
- zelené barvivo
- sytě zelené rostliny
chlorofylů a chlorofylinů E 160a Karoteny
- oranžové barvivo
–
přírodní rostlinné, většinou umělé nebo z GMO rostlin
12
přírodní barvivo E 160c Paprikový extrakt,
barva a použití - červenooranžové barvivo
kapsanthin, kapsorubin E 160d Lykopen
zdroj - přírodní rostlinné (paprika), případně umělé
- červené barvivo
- přírodní rostlinné (rajčata), případně umělé
E 163 Anthokyany
- červenomodré barvivo
- borůvky, černý rybíz, červené víno [8] [11]
umělé barvivo
barva
E 102 Tartrazin
- žluté barvivo
E 104 Chinolinová žluť
- žluté barvivo
E 110 Žluť SY
- žlutěoranžové barvivo
E 122 Azorubin
- červené barvivo
E 123 Amarant
- červené barvivo
E 124 Ponceau 4R
- červené barvivo
E 128 Červeň 2G
- červené barvivo
E 129 Červeň Allura AC
- červené barvivo
E 133 Brilantní modř FCF
- modré barvivo
E 142 Zeleň S
- zelené barvivo [8]
Syntetická barviva často nahrazují barviva přírodní. Jsou to látky, které se běžně v přírodě nevyskytují a většinou mohou způsobovat alergické reakce a řadu dalších potíží. Například amarant je podezřelý z karcinogenity, v některých státech je toto barvivo zakázané. Poslední studie ukazují, že syntetická barviva jsou spolu s konzervanty jednou z příčin vysoké hyperaktivity u dětí. Podle britských odborníků jsou nejhorší především ochucené nápoje. Potraviny s konzervanty a syntetickými barvivy by se neměly podávat malým dětem, citlivým jedincům či dětem s hyperaktivitou. I ostatní lidé by tyto látky měli konzumovat v omezeném množství. [5] 13
2 Experimentální část
2.1 Důkazy jednotlivých složek potravy: a) Důkaz cukrů (reakcí s Fehlingovým činidlem): Fehlingovo činidlo je roztok, který vznikl smíšením dvou roztoků těsně před použitím. Fehlingovo činidlo I je roztok síranu měďnatého, Fehlingovo činidlo II je roztok hydroxidu sodného s vinanem sodno-draselným. Roztoky se smíchají v poměru 1:1, přilijí k analyzovanému roztoku a vše se zahřeje. V případě přítomnosti redukujících cukrů vzniká oranžová sraženina oxidu měďného. Mezi redukující cukry patří monosacharidy (fruktosa, glukosa) a některé disacharidy (laktosa). Do této skupiny nepatří sacharosa. Pomůcky: zkumavky, lžičky, stojan, kádinka, železný kruh, síťka, kádinka Chemikálie: Fehlingův roztok I, Fehlingův roztok II Pozorování: oranžová sraženina – vzorek gumový medvídek
obsahuje redukující
poznámky
sacharidy ano reakce vyšla pozitivně, i
sacharin
ano
když by sacharin neměl patřit mezi cukry cukr obsahuje sacharosu,
cukr
ne
která jako neredukující sacharid nedává pozitivní reakci
med vejce
ano ne
14
oranžová sraženina – vzorek mandarinka pečivo
obsahuje redukující sacharidy ano ne
poznámky
pečivo obsahuje polysacharidy, ty nemají
smetánka do kávy
ano
ovocný čaj
ano
želatina
ne
škrob
ne
maso mléko syrovátka sýr (vyrobený přímo
ne ano ano
z mléka)
redukující účinky mezi složkami jsou uvedeny glukosa a laktosa složky ovocného čaje obsahují cukry škrob je polysacharid – nemá redukující účinky obsahuje laktózu
ano
b) Důkaz škrobu: Škrob je možné jednoduše dokázat pomocí roztoku jodu. Jak už bylo uvedeno, škrob je tvořen amylosou a amylopektinem. Jod proniká do šroubovice amylosy a dochází ke vzniku modrého zbarvení. Pomůcky: Petriho misky Chemikálie: roztok jodu
15
Pozorování:
vzorek piškoty paprika jablko
modré zbarvení –
poznámky
obsahuje škrob ano ne ne
pomazánkové máslo
ano
rohlík vločky
ano ano
škrob se přidává na zvýšení hustoty škrob se přidává na zvýšení
ovocný jogurt
ano
hustoty – v bílém jogurtu by být neměl
okurka roztok škrobu maso
ne ano ne
K roztoku škrobu jsme přidaly roztok kyseliny chlorovodíkové a směs jsme krátce zahřály. Po ochlazení nebyla důkazová reakce s jodem pozitivní. Naopak byl pozitivní důkaz Fehlingovým činidlem. Škrob se rozložil na jednoduché cukry (glukósu). d) Důkaz tuků: Tuky je možné dokázat například pomocí barviva Sudan III. Na papír se vytvoří vzorkem skvrna. Na 2 minuty se papír vloží do ethanolového roztoku tohoto barviva. Poté se papír s barvivem proplachuje v ethanolu. V místě mastné skvrny se barvivo nevymyje a zůstává červený flek. Pomůcky: kádinky, filtrační papír, třecí miska s tloučkem Chemikálie: barvivo Sudan III, ethanol
16
Pozorování: červená skvrna –
vzorek ocet voda olej sádlo sýr lískové ořechy
poznámky
obsahuje tuky ne ne ano ano ano ano
ořechy rozdrceny v třecí
ano
misce mandle rozdrceny v třecí
kokos
ano
misce kokos rozdrcen v třecí
maso
ano
mandle
misce
negativní důkaz tuku v octu a vodě
pozitivní důkaz tuku v různých druzích ořechů (lískový ořech – kokos – mandle)
17
2.2 Funkce konzervantů v potravinách a) Konzervace masa dusitany Pomůcky: nůž, baňky, zátky, váhy, odměrný válec Chemikálie: rychlosůl, voda Postup: Maso jsme nařezaly na menší kousky a rozdělily na dvě poloviny o 100 g. Vzorek bez konzervantu jsme daly do baňky. Druhou polovinu jsme smíchaly se 3 g rychlosoli (směs dusitanu sodného a kuchyňské soli) a rovněž daly do baňky. Obě baňky jsme zazátkovaly a umístily na temné místo. Po týdnu jsme k masu s konzervantem přilily nálev (30 g rychlosoli na 300 ml vody). Po třech týdnech jsme porovnaly vzhled masa v obou baňkách. Pozorování: Maso s konzervantem vzhled beze změny, barva do růžova, jemný zápach
Maso bez konzervantu voda, ostrý, pronikavý, nepříjemný zápach.
Maso s dusitanem jsme naložily přes noc do octa. Druhý den jsme maso opláchly a zápach octa odstranily naložením do mléka. Tímto způsobem jsme krátkodobě zbavily maso i jemného zápachu.
maso s konzervantem a bez konzervantu
18
maso bez konzervantu
maso s konzervantem
b) Konzervace kyselinou sorbovou Sýr a majonéza Pomůcky: kelímky, váhy, lžička, vařič, hrnec, cedník, vařečka, odměrka Chemikálie: kys.sorbová, vinný ocet Postup: Z mléka jsme vyrobily sýr - (svařily jsme mléko a do teplého mléka jsme nalily 10 ml vinného octa. Mléko jsme za stálého míchání nechaly vychladnout a vzniklý sýr jsme oddělily pomocí cedníku). Vzorky sýra a majonézy jsme rozdělily do tří kelímků. K jednomu vzorku jsme vždy přidaly 0,01 gramu kyseliny sorbové, k jednomu vždy 0,1 gramu kyseliny sorbové
19
(zakoupená kyselina sorbová obsahuje 50% čisté kyseliny sorbové) a jeden vzorek zůstal bez konzervantu. Pozorování: Sýr bez konzervantu
0,01g
0,1g
kys. sorbové
kys.sorbové
po 7 dnech - na povrchu zelená a oranžová plíseň, zápach
- místy nažloutlé
- bez
zkažené potraviny, vzorek zlikvidován
zbarvení, mírný
zápachu,
zápach
barva jasná
- pronikavý
- nažloutlá
zápach, hnědá
barva,
barva, plíseň
zápach
po 20 dnech
sýr bez konzervantu a s konzervantem (0,01g-0,1g)
20
Majonéza (kontrola po týdnu) bez konzervantu - na povrchu tmavě žlutá
0,01 g kyseliny sorbové - stejná tmavě žlutá vrstva
0,1 g kyseliny sorbové - nejméně žlutý povlak na
vrstva, majonéza zbarvená
na povrchu, světlejší odstín
hladině, téměř žádné
do oranžova, silný zápach,
majonézy, méně bublinek,
bublinky uvnitř, majonéza
uvnitř majonézy bublinky
zápach téměř nelze cítit
má skoro původní barvu, zápach žádný
Paprika a okurka Pomůcky: kelímky, váhy, nůž, lžička, Chemikálie: kys.sorbová Postup: Papriku jsme nařezaly na malé kostičky a rozdělily do tří kelímků, totéž jsme provedly s okurkem. Vše jsme zalily vodou. K jednomu vzorku jsme vždy přidaly 0,01 gramu kyseliny sorbové, k jednomu vždy 0,1 gramu kyseliny sorbové (zakoupená kyselina sorbová obsahuje 50% čisté kyseliny sorbové) a jeden vzorek zůstal bez konzervantu. Pozorování: Paprika bez konzervantu - na povrchu žlutá plíseň, vzorek
0,01g kys. sorbové po 7 dnech - bez problému
0,1g kys.sorbové
zlikvidován po 20 dnech - bez zápachu zkaženiny
- bez plísně, mírný zápach, jinak zachovalé
21
paprika bez konzervantu a s konzervantem (0,01g-0,1g)
Okurka bez konzervantu
0,01g kys. sorbové po 7 dnech Žlutá a bílá plíseň, jemný zápach, vzorek Bílá plíseň, zápach, zlikvidován
0,1g kys.sorbové Bez problému
vzorek zlikvidován po 20 dnech Mírný zápach a mírně nažloutlá barva
okurka bez konzervantu a s konzervantem (0,01g-0,1g)
22
c) Konzervace ovoce Konzervace jablka oxidem siřičitým a kyselinou citronovou Pomůcky:
Erlenmeyerova baňka, zátka, kleště, zápalky, lžička, Petriho misky, nůž
Chemikálie:
sírový knot, kyselina citronová
Postup:
Jablko jsme nakrájely na kousky. Třetinu jablek jsme vložily do baňky, ve které jsme zapálily sirný knot. Baňku jsme na 24 hodin uzavřely zátkou, poté jsme zátku odstranily a jablko přemístily na Petriho misku Další třetinu jablek jsme umístily na Petriho misku a posypaly kyselinou citronovou. Poslední třetinu jablek jsme umístily pro srovnání volně na Petriho misku. Po týdnu jsme vzorky srovnaly.
Pozorování po týdnu: 1. jablko s SO2 – krásné, jako na začátku 2. jablko v kys. citronové – rozbředlé, ale nezhnědlo 3. samotné jablko – scvrklé, usušené, nahnědlé
sířené jablko
23
Důkaz siřičitanu v sušeném ovoci a víně Siřičitany je možné dokázat několika způsoby. Je možné je oxidovat na sírany a ty poté srážet barnatou solí za vzniku nerozpustné bílé sraženiny síranu barnatého. Siřičitany mají rovněž redukční účinky. Jako oxidační činidlo jsme použily roztok manganistanu draselného v kyselém prostředí. Tato reakce není specifická, ale na doplnění jsme ji považovaly za vhodnou. Pomůcky: zkumavky Chemikálie: roztok peroxidu vodíku, roztok dusičnanu barnatého, roztok manganistanu draselného, roztok kyseliny Pozorování: vzorek sušené meruňky sušené švestky směs suš. ovoce bílé víno vodka líh voda
vzorek + H2O2 + Ba (NO3)2 bílý zákal bílý zákal bílý zákal bílý zákal bez sraženiny bez sraženiny bez sraženiny
KMnO4/H+ odbarvené odbarvené částečné odbarvené odbarvené neodbarvené neodbarvené neodbarvené
obsah siřičitanu ano ano ano ano ne ne ne
Konzervace pomerančové šťávy kyselinou citrónovou a kyselinou benzoovou Pomůcky: zkumavky, váhy, lžičky Chemikálie: kyselina citrónová, kyselina benzoová, kvasnice Postup: Dva vzorky pomerančové šťávy jsme rozlily do zkumavek a přidaly trochu kvasnic. Ke vzorkům jsme přidaly 0,01 g a 0,1 g kyseliny benzoové a kyseliny citrónové, jedna zkumavky vždy zůstala bez konzervantu.
24
Pozorování: Šťáva BIO 0,01g kys.
0,1g kys.
0,01g kys.
0,1g kys.
bez
citrónové
citrónové
benzoové
přísady
na dně se usadily
benzoové po 7 dnech na dně kvasnice, na dně
kvasnice, jinak
dole
kvasnice, nahoře
nahoře není pěna,
kvasnice,
dole bez zákalu,
kvasnice
se utvořila pěna
ale krystaly kys.,
bublinky
nahoře krystaly
bublinky zápach, bublinky
po 20 dnech slabý zápach, malé ovocná
bez zápachu, bez zápach ,
bublinky
bublin
vůně, bez bublin
malinké bublinky
Šťáva Toma 0,01g kys.
0,1 g kys.
0,01g kys.
0,1g kys.
citrónové
citrónové
benzoové po 7 dnech
benzoové
na dně kvasnice ,
bez bublin ,
malé množství
ale velmi
bez
kvasnice , bez
málo,bublinky,
kvasnice,
bublinek, čirá,
mírně zakalené
bez zápachu
bez zápachu
hodně kvasnic, maličké zakalení, bez zápachu
bez přísady
bublinky,dole malé množství kvasnic, více zakalená, silně cítitelné kvasnice
po 20 dnech mírný zápach, bublinky
bez bublinek, bez zápachu
ovocná vůně
jemný, nakyslý
bez bublin
zápach, bublinky
25
Konzervace hroznů a kiwi alkoholem Pomůcky: kádinky, odměrný válec, nůž Chemikálie: alkohol, voda Postup: Rozpůlíme hrozny a nakrájíme kiwi a dáme je do kádinek. Připravíme 5%, 20%, 40% vodku a přelijeme do kádinek, poslední kádinky zalijeme vodou (0% alkoholu). Necháme otevřené na klidném místě. Po čase srovnáme. Pozorování:
bez plísně, mírně
hrozny 20% alkoholu 5% alkoholu po týdnu taktéž bez plísně, opět bez plísně,
zažloutlá
rozpůlený hrozen
poloviny hroznů
plíseň, kapalina je
tmavne
ztmavly na straně
zakalená
40% alkoholu
0% alkoholu na povrchu plave
otočení k hladině
nezměněno
po dvou týdnech nezměněno na povrchu plavou
na povrchu plavou
malá kolečka plísně, velká kola plísně,
plísní nedotčeno
vzorek zlikvidován po třech týdnech na povrchu se objevila plíseň, slaběji než u kiwi
malé kolečka plísní
po měsíci 0,5 povrchu pokryta plísní
26
vzorek zlikvidován
40% alkoholu bez plísně
kiwi 20% alkoholu 5% alkoholu po týdnu bez plísně, část kiwi na povrchu plavou
0% alkoholu na hladině plují
se uvolňuje od
malá kolečka plísně, velká kola zelené
slupky
alkohol se začíná
plísně s bílým
kalit
okrajem, chomáčky plísně plavou i uprostřed kapaliny, nálev mírně zapáchá
nezměněno
nezměněno
po dvou týdnech na povrchu plavou
na povrchu plavou
malá kolečka plísně, velká kola plísně,
plísní nedotčeno
vzorek zlikvidován po třech týdnech na povrchu se tvoří plísně
malé kolečka plísně
po měsíci celý povrch pokryt zelenou plísní
Fotografie hroznů po týdnu:
0% alkohol
5% alkohol
27
vzorek zlikvidován
20% alkohol
40% alkohol
Fotografie kiwi po týdnu:
40% alkohol
20% alkohol
5% alkohol
0% alkohol
Kromě toho, že alkohol působí na mikroorganismy, vyzkoušely jsme jeho působení na složitější organismy, konkrétně rostliny.
28
Vliv alkoholu na růst pšenice Pomůcky: kelímky, zemina, odměrný válec, 4 láhve Chemikálie: vodka (40% alkohol) Postup: Do čtyř očíslovaných kelímků jsme zasadily 10 zrnek pšenice a uložily je na klidné místo. Naředily jsme roztoky alkoholy následujícím způsobem: 1. láhev: 48 ml vodky + 400 ml vody (asi 4% roztok alkoholu) 2. láhev: 24 ml vodky + 400 ml vody (asi 2% roztok alkoholu) 3. láhev: 12 ml vodky + 400 ml vody (asi 1% roztok alkoholu) 4. láhev: čistá voda. Pšenici v každém kelímku jsme zalévaly příslušným roztokem a pozorovaly. Pozorování: kelímek 1
nic se neděje
kelímek 2 kelímek 3 po 2 týdnech nic se neděje nic se neděje po 3 týdnech nic se neděje pšenice vyrašila po 4 týdnech pšenice vyrašila pšenice rychle
kelímku je nejvyšší
nic se neděje
vyrostla po 5 týdnech pšenice pomalu pšenice roste roste
kelímku je nejvyšší
nic se neděje nic se neděje
29
kelímek 4 pšenice vyrašila pšenice rychle roste pšenice v tomto
pšenice v tomto
vliv alkoholu na růst pšenice
d) Konzervace zelí kuchyňskou solí Pomůcky: 4 dlouhé válce, váhy, nůž Chemikálie: kuchyňská sůl Postup: Hlávku zelí jsme rozdělily na čtvrtiny, každý kousek vážil 181 g. Zelí jsme nakrouhaly a rozdělily do čtyř dlouhých válců. Do prvního válce jsme daly samotné zelí, do druhého jsme přimíchaly 3% kuchyňské soli (z hmotnosti zelí – 5,43 g) , do třetího 10% (18,1 g), do čtvrtého 30% (54,3 g). Všechny válce jsme umístily nezakryté do temna. Po několika dnech jsme válce kontrolovaly.
30
Pozorování: bez soli
3% soli
30% soli
mírně
10% soli po 2 dnech zelí je mírně povadlé, zelí je mírně povadlé,
nahnědlá
ale barva beze změny
nejčerstvější
ale barva beze změny
zelí vypadá
barva zelí stále více
po 7 dnech zelí beze změny,
zelí zežloutlo
hnědne
uvolňuje se voda
zelí vypadá stále čerstvé, uvolňuje se nejvíc vody
po 10 dnech zelí vypadá vysušeně,
celé zelí je
zelí vypadá vysušeně,
zelí je nejčerstvější,
pokryto
do dvou třetin objemu
do poloviny objemu je zbarvuje se do
plísní, silně
je pokryto plísní, silně
pokryto plísní, silně
hnědožluta, uvolňuje
zapáchá
zapáchá, uvolňuje se
zapáchá, uvolňuje se
se nejvíc vody
voda
voda
e) Konzervace rajčat kuchyňskou solí a kyselinou benzoovou Pomůcky: nůž, Petriho misky, lžička, váhy Chemikálie: kuchyňská sůl, kyselina benzoová Postup: Rajčata jsme nakrájely na malé kousky. Rozdělily jsme je do Petriho misek a přidávaly konzervanty, které jsme následně promíchaly s rajčaty. Do jedné Petriho misky jsme nasypaly 0,1 g soli a do další 1 g soli. Do další misky jsme nasypaly 0,1 g kyseliny benzoové a do další 1 g kyseliny benzoové. Zkonzervovaná rajčata jsme po týdnu zkontrolovaly. Pozorování: bez
0,1 g NaCl
konzervantu celé rajče
celé rajče
pokryto plísní
pokryto plísní
1 g NaCl mírně plesnivé
31
0,1 g kys. benzoové bez plísně
1 g kys. benzoové bez plísně
rajče bez konzervantu
rajče s 0,1 g NaCl
rajče s 1 g NaCl
32
rajče s 0 1 g kyseliny benzoové
rajče s 1 g kyseliny benzoové
33
2.3 Důkaz barviv v potravinách a) Důkaz barviv v lentilkách: Pomůcky: filtrační papíry, kádinky, Petriho misky, tužka, pravítko, kelímky, tyčinky, špejle, Chemikálie: technický líh, vzorky barviv Postup: Připravily jsme si roztoky obsahující barviva. Na proužky filtračního papíru jsme na startovní čáru nanesly barvivo z lentilky a vzorky různých barviv. Filtrační papíry jsme vložily do kádinky s lihem a nechaly vyvíjet. Pozorování: barva lentilky zelená červená žlutá
barvivo E 102 E 133 E 102 E 110 E 122 E 124 E 102 E 110
lentilka obsahuje barvivo ne ne ne ne ne ne ne ne
důkaz obsahu umělých barviv v červené, žluté a zelené lentilce
34
3 Shrnutí dosažených výsledků V rámci naší práce jsme nejprve zkoumaly obsah sacharidů (redukujících cukrů a škrobu), bílkovin a tuku v potravinách. Zjistily jsme, že zdrojem cukrů v potravě je med nebo ovoce. Běžně používaný cukr ke slazení (sacharóza) se bohužel Fehlingovým činidlem zjistit nedá. Cukry vznikají i rozkladem škrobu. Želatina samotná cukry neobsahuje, zatímco oblíbení gumoví medvídci tyto látky obsahují. Někteří lidé obhajují konzumaci těchto cukrovinek tím, že jsou dobré na klouby. Narozdíl od želatiny, která je bílkovinné povahy, jsme ale u medvídků bílkoviny nedokázaly. Tato cukrovinka je pravděpodobně plná cukrů, ale zdraví prospěšná asi moc nebude. Podobně dopadla instantní smetana do kávy. Předpokládaný obsah bílkovin jsme nepotvrdily, zato jsme dokázaly opět cukry. Škrob je obsažen v potravinách z obilí (rohlík, vločky, piškoty). Přidává se ale i do ovocných jogurtů či pomazánkového másla. Hodně tuku obsahuje olej, sádlo i sýry, což jsme očekávaly, ale překvapilo nás, že zdrojem tuků jsou i různé druhy ořechů. Toto byla pro některé z nás překvapivá informace. Dále jsme se pokoušely ověřit funkci konzervantů, které se přidávají do potravin. Konzervovaly jsme maso, námi vyrobený sýr i různé druhy ovoce či zeleniny. U některých látek jsme vyzkoušely různé koncentrace. Až na maso jsme všechny vzorky skladovaly v temné ale ne chladné místnosti v otevřených nádobách, abychom zajistily volný přístup mikroorganismů. Vzorky jsme vyhodnocovaly podle vzhledu či zápachu, z bezpečnostních důvodů jsme nic neochutnávaly. Podařilo se nám vyvodit následující závěry: Maso bez dusitanu má nízkou trvanlivost – šedne a zapáchá. Dusitan prodlužuje jeho trvanlivost, maso tolik nezapáchá a i po šesti týdnech si uchovává růžovou barvu. Když jsme naložením do octu a mléka konzervované maso krátkodobě zbavily i zápachu, nemohly jsme si nevzpomenout na známé případy zkaženého masa na pultech některých obchodních řetězců.
35
Dále jsme zjistily, že kyselina sorbová je vhodná na konzervaci majonézy, sýra či zeleniny. Účinek této kyseliny se projevil až ve větším množství. Ovoce či ovocné šťávy jsme konzervovaly pomocí alkoholu, kyseliny benzoové či citrónové nebo sířením. Delší dobu si ovocnou vůni uchovala šťáva s kyselinou benzoovou, kyselina citronová se moc neosvědčila. BIO šťáva se zkazila dříve než šťáva Toma, která už sama obsahovala přídavné látky, například právě kyselinu citrónovou. Větší množství konzervantu mělo opět lepší výsledky. Než kyselina citrónová měl větší konzervační účinky také oxid siřičitý. Kyselina citrónová má spíše než konzervační antioxidační účinky - jablko nezhnědlo. Oxid siřičitý se běžně používá k ošetření sušeného ovoce či vína. V těchto látkách se nám také obsah oxidu siřičitého či siřičitanů podařilo dokázat. Ve 40% vodce tyto látky obsaženy nejsou. Překvapilo nás, že si námi sířené jablko ještě po pěti měsících uchovalo jasnou barvu a nekazilo se. Pokud má oxid siřičitý takový účinek na mikroorganismy, bylo by podivné, kdyby nepůsobil negativně na zdraví. Udává se, že způsobuje alergie nebo astmatické záchvaty. Proto se doporučuje sušené ovoce před použitím pořádně proprat v horké vodě, což určitě spousta lidí neví. Vysoce koncentrovaný alkohol má sám antibakteriální účinky. Toho se využívá při nakládání do alkoholu. Kromě čistého alkoholu lze použít i různé destiláty typu slivovice, vodka . Obsah alkoholu by se měl pohybovat okolo 50-60%. My jsme vyzkoušely, že obsah alkoholu pod 20% je nedostatečný. Ovoce ve 40% alkoholu (čisté vodce) vydrželo bez plísně i v otevřené nádobě asi tři týdny. Alkohol nepůsobí zhoubně jen na mikroorganismy. Když jsme zasetá semena zalévaly slabým roztokem alkoholu, jejich růst se zpomaloval. Toto zpomalení bylo při větší koncentraci alkoholu větší. Semena zalévaná asi 4% roztokem alkoholu nevyrostla vůbec.
36
Naložením zelí do soli se z buněk uvolnila vodu. Mikrobiální procesy probíhají ve vodě – pokud se ze zelí voda odstranila, tyto rozkladné procesy se zpomalily. Překvapilo nás, že oblíbené lentilky mají podle udávaného složení obsahovat pouze přírodní barviva. Podařilo se nám zjistit, že opravdu vybrané druhy umělých barviv neobsahují, což nás velmi potěšilo. Organismus je systém, který se dokáže vypořádat s některými jemu cizími látkami. Vzhledem k tomu, že konzervanty působí až ve větším množství a používají se do spousty potravin, mohlo by se stát, že se jejich obsah v organismu nahromadí a způsobí zdravotní potíže. Konzervanty a umělá barviva patří určitě mezi látky, které mohou stát za zvýšeným množstvím alergií, astmatu či zvýšené hyperaktivity u dětí. Bohužel jsou dnes lidé uspěchaní a místo živých potravin a vaření dávají přednost instantním či hotovým pokrmům a výrobkům s dlouhou dobou trvanlivosti.
37
Použitá literatura a internetové odkazy 1 Wikipedie:Otevřená enzyklopedie:Bílkovina[online]c.2008 [citováno 4. 03. 2008]. Dostupný z www: 2 Wikipedie:Otevřená enzyklopedie:Tuky[online]c.2008 [citováno 4. 03. 2008]. Dostupný z www: 3 Wikipedie:Otevřená enzyklopedie:Sacharidy[online]c.2008 [citováno 4. 03. 2008]. Dostupný z www: 4 Wikipedie:Otevřená enzyklopedie:Vitamíny[online]c.2008 [citováno 4. 03. 2008]. Dostupný z www: 5 Dipl. Ing. Alena THINIUSOVÁ: Záhadné „E“ na obalech potravin a nápojů[online]c.2000[citováno 22. 02. 2008]. Dostupný z www: 6 Inguiette: Zdraví[online]c.2006[citováno 22. 02. 2008]. Dostupný z www: 7 Éčka-konzervanty[online]c.2007[citováno 15. 01. 2008]. Dostupný z www: < http://www.bezkonzervantu.cz/ecka-skupiny/konzervanty.html> 8 Éčka v potravináchII[online]c.2001[citováno 15. 01. 2008]. Dostupný z www: < http://www.haluska.cz /ecka2.htm> 9 Éčka-antioxidanty[online]c.2007[citováno 15. 01. 2008]. Dostupný z www: < http://www.bezkonzervantu.cz/ecka-skupiny/antioxidanty.html> 10 Éčka-barviva[online]c.2007[citováno 26. 02. 2008]. Dostupný z www: < http://www.bezkonzervantu.cz/ecka-skupiny/barviva.html> 11 EKOserver:Seznam éček[online]c.2006[citováno 26. 02. 2008]. Dostupný z www: < http:// www.ekoserver.cz/index.php/write/clanek/30/> 12 Éčka v potravinách[online]c.2004[citováno 26. 02. 2008]. Dostupný z www: < http://ecka.zbynekmlcoch.cz/pojednani2.htm > 13 Potrava a éčka[online]c.2008[citováno 26. 02. 2008]. Dostupný z www: 14 RÄUBER, Annegret, RÄUBER, Helmut, JAHN, Erich, SCHULZ, Lothar. Das große Experimentbuch. Berlin:Der Kinderbuchverlag, 1963
38
Příloha Potraviny – dotazník 1. Setkal/a jste se s pojmem bioprodukty? ano – vím, co znamenají
86,4%
ano, ale nevím, co znamenají
11,4%
ne – s tímto pojmem jsem se nikdy nesetkal
2,2%
2. V čem jsou podle Vás bioprodukty lepší něž produkty běžné? většina odpovědí
jsou zdravější (dále nespecifikováno)
3. Nakupujete biopotraviny? ano, často
11,4%
ano, občas
54,5%
ne, nezajímá mne to
34,1%
4. Jsou podle Vás všechna éčka zdraví škodlivá? ano
9,1%
ne nebo jen některá
95,5%
nevím
2,2%
5. Kdyby jste zjistil/a, že v produktu, který v domácnosti využíváte nejvíce a je pro vás nejchutnější, má éčka s nejškodlivějšími účinky, změnil/a byste ho (nebo byste tento fakt přešel/a bez povšimnutí)? ano
81,8%
ne
18,2%
6. Sledujete obsah konzervantů v potravinách při nákupu? ano
27,3%
ne
31,8%
někdy
40,9%
39
7.Myslíte si, že mají konzervanty vliv na naše zdraví? ano
75,0%
ne
2,3%
nevím
22,7%
8. Jak podle Vás mohou působit konzervanty na organismus? nejčasteji:
negativně
34,1% (většinou nic konkrétního)
nevím
7,0%
9. Uveďte, čím je možné konzervovat potraviny. nejčastěji:
solí
45,5%
zavařením
15,9%
zmrazením 13,6% sušením
13,6%
cukrem
13,6%
nevím
11,4%
10. Sledujete, zda jsou barviva v potravinách přírodní nebo umělá? ano
15,9%
ne
27,2%
někdy
56,9%
11. Dáváte přednost levnějším potravinám s umělými barvivy (nebo radši zaplatíte víc za potraviny s přírodními barvivy?) ano
43,2%
ne
52,3%
12. Ve kterých produktech je podle Vás nejvíc umělých látek (barviv, konzervantů, příchutí)? nejčastěji:
cukrovinky a sladkosti
31,8%
šťávy a limonády
29,5%
energetické nápoje
11,4%
konzervy, paštiky
11,4%
40
13. Odkud získáváte zeleninu a ovoce? ze zahrady
70,5%
z obchodu
79,5%
nevím
2,3%
14. Omýváte sušené ovoce před použitím? ano
36,4%
ne
36,4%
někdy
27,3%
15. Omýváte citrusové plody před použitím? ano
52,3%
ne
34,1%
někdy
13,6%
16. Sledujete, zda jsou přesnídávky nebo marmelády vyrobeny z daného ovoce nebo z jablek a umělých přísad? ano
25,0% (hlavně ženy)
ne
22,7%
někdy
29,5%
je mi to jedno
22,7%
Muž 29%
Žena 71%
Věk: do 18
57%
18 – 30
4,5%
nad 30
38,5%
Bydlím: ve městě na venkově
36,5% 63,5%
41
Potraviny – dotazník - shrnutí Dotazovaly jsme se 50 lidí. Na otázky většinou neměl vliv věk ani bydliště. S pojmem bioprodukty se většina lidí už setkala, většina rovněž uvádí, že ví, co bioprodukty jsou. Lidé považují bioprodukty za zdravější. Ne vždy ale lidé specifikovali, jak pojem zdravější chápou. Jeden starší muž z venkova se například domnívá, že jsou méně tučné. Jedna starší žena z města tvrdila, že zpravidla nejsou hnojeny umělými hnojivy. Dvě osoby uvedly, že bioprodukty nejsou zdravější, ale jsou drahé. Často bioprodukty nakupuje pouze 11% žen. Asi třetinu osob tato problematika vůbec nezajímá (jedná se o 18% mužů) Další v médiích často zmiňovaná problematika se týká éček. 9% osob považuje všechna éčka za škodlivá. Většina dotazovaných uvedla, že pomocí E-kódů mohou být označovány nejen chemické přídavky do potravin, ale i přídavky přírodního charakteru. Z dotazů vyplynulo, že tři čtvrtiny lidí jsou si vědomy nepříznivých účinků některých přídavných látek (konzervantů, umělých barviv) na naše zdraví. Výjimečně ale dokáží blíže specifikovat možné účinky těchto látek (hlavně vznik rakoviny), asi polovina si uvědomuje, že toto ovlivnění je negativní. Asi pětina osob vypověděla, že je jakékoliv účinky přídavných látek na organismus nezajímají. Obsah konzervantů ani umělých barviv většina vypovídajících nesleduje anebo nesleduje pravidelně. Na otázku možné konzervace potravin si téměř polovina lidí okamžitě vybavila nasolení, nad 10% lidí si vzpomnělo na zavaření, zmražení, konzervaci cukrem či sušení.Zaujal nás počet lidí, kteří si nevzpomněli ani na jednu metodu. Nejvíce barviv a umělých látek je podle dotazovaných v různých cukrovinkách a sladkostech a také ve šťávách, limonádách. Vzhledem k tomu, že žijeme v zemědělském kraji, je získávání zeleniny a ovoce ze zahrady a z obchodu tak půl na půl. Někteří lidé kombinují oba zdroje. V dotazech jsme nerozlišovali obchody se zeleninou, bioobchody nebo supermarkety. Překvapilo nás relativně vysoký počet lidí, kteří omývají sušené ovoce a někdy nebo dokonce vždy citrusové plody před použitím. Není to sice vysoké číslo, ale domnívali jsme se, že toto doporučení není běžně známé. Co se týče už delší doby aktuálního problému klamání spotřebitelů, zjistili jsme, že mají úrodnou půdu. Jen například čtvrtina dotazovaných sleduje, zda kupuje přesnídávky či marmelády z pravého ovoce či jen náhražky. Některé supermarkety mohou mít radost. 42
