Toxické látky v potravinách

MASARYKOVA UNIVERZITA PEDAGOGICKÁ FAKULTA KATEDRA CHEMIE

Toxické látky v potravinách Diplomová práce

Brno 2012

Vedoucí diplomové práce: Mgr. Jiří Šibor, Ph.D. Ph.D.

Vypracovala: Vypracovala: Bc. Vendula Havlenová

„Prohlašuji, že jsem závěrečnou diplomovou práci vypracovala samostatně, s využitím pouze citovaných literárních pramenů, dalších informací a zdrojů v souladu s Disciplinárním řádem pro studenty Pedagogické fakulty Masarykovy univerzity a se zákonem č. 121/2000 Sb., o právu autorském, o právech souvisejících s právem autorským a o změně některých zákonů (autorský zákon), ve znění pozdějších předpisů.“ Souhlasím, aby práce byla uložena na Masarykově univerzitě v Brně v knihovně Pedagogické fakulty a zpřístupněna ke studijním účelům.

V Brně dne …………………………………………… Podpis studenta …………………………………………

2

Poděkování Děkuji vedoucímu své diplomové práce Mgr. Jiřímu Šiborovi, Ph.D., za ochotu, odborné vedení, vstřícný přístup a za poskytnutí cenných rad při zpracování tématu. Dále chci poděkovat pedagogům ZŠ Brno, Tuháčkova a ZŠ Brno, Křídlovická za možnost realizovat výzkum na těchto školách. 3

Obsah 1

Úvod a cíl práce .................................................................................................................... 5

2

Anotace ................................................................................................................................. 6

3

Úvod do problematiky .......................................................................................................... 7 3.1

Toxikologie jako věda................................................................................................... 7

3.2

Historie toxikologie....................................................................................................... 8

3.3

Členění toxikologie ..................................................................................................... 11

3.4

Toxikologie jako součást učiva chemie na základní škole.......................................... 13

3.5

Toxické látky v potravinách ........................................................................................ 18

3.5.1 3.6

Rozdělení toxických látek ................................................................................... 19

Chemický pokus jako metoda poznávání toxických látek v potravinách ................... 38

4

Praktická část – chemické pokusy ...................................................................................... 41

5

Výzkumná část .................................................................................................................... 71 5.1

Cíl výzkumu ................................................................................................................ 71

5.2

Dotazníková metoda ................................................................................................... 71

5.3

Struktura dotazníku ..................................................................................................... 71

5.4

Tvorba dotazníku a výběr respondentů ....................................................................... 73

5.5

Realizace výzkumu ..................................................................................................... 73

5.5.1

Dotazník .............................................................................................................. 75

5.5.2

Správně vyplněný dotazník ................................................................................. 78

5.6

Výsledky výzkumu ..................................................................................................... 81

5.7

Diskuse a shrnutí výzkumu ......................................................................................... 93

6

Závěr ................................................................................................................................... 95

7

Použité informační zdroje ................................................................................................... 96

4

1 Úvod a cíl práce Způsob stravování se v posledních letech velmi změnil. Zdravý životní styl je v současnosti diskutovaným tématem a s tím souvisí i složení potravin, které konzumujeme. Stále přibývá množství nových chemických látek, které se přidávají do potravin nebo nápojů, setkáváme se s novými léky a různými potravinovými doplňky, mnohdy ani netušíme, jaké nebezpečné látky tyto „novinky na trhu“ obsahují. Podle údajů Evropské komise činila světová produkce chemikálií v roce 1930 jeden milion tun, v roce 2001 to bylo čtyři sta miliónů tun. [1]. Téma výživa člověka se netýká pouze předmětu výchova ke zdraví, ale je úzce provázána i s chemií. V organické i anorganické chemii se žáci po celou dobu setkávají s různými chemickými látkami, zkoumají jejich vlastnosti a využití. V některých učebnicích chemie (například učebnice Úvod do obecné a organické chemie, biochemie a dalších chemických oborů z nakladatelství Nová škola1) jsou samostatně vyčleněné kapitoly týkající se právě tématu výživa a zdraví. Cílem diplomové práce je rozšířit povědomí žáků o toxických látkách, které můžeme nalézt v potravinách a které škodí našemu zdraví. Neboť zamyslíme-li se, co nejvíce škodí našemu zdraví, zaujímá jídlo a pití první místo a chemie s potravinami velice úzce souvisí. Žáci se seznámí s chemickou povahou některých látek, s jejich vlivy na zdraví člověka a s možností, jak se negativnímu působení nebezpečných látek vyvarovat. Zdravotní riziko při konzumaci potravin představují i bakterie a plísně, které mohou vážně ohrozit zdraví člověka. Téma práce je zaměřeno na žáky 9. ročníků základních škol, neboť tito žáci mají znalosti z obecné a anorganické chemie. Získané informace žáci mohou využít nejen v chemii a v ostatních předmětech, jako je výchova ke zdraví a biologie, ale také v běžném životě (mohou se snadněji orientovat v nabídce potravin a pochopí, co jim opravdu prospívá). Diplomová práce je členěna na tři části. První část je teoretická a zaměřuje se na informace o toxických látkách v potravinách. Vymezuje, jak tyto látky můžeme dělit a jaké účinky mají na naše zdraví. Druhá praktická část se soustřeďuje na upevnění znalostí o toxických látkách praktickou formou, tvoří ji různé zajímavé chemické pokusy související s probíranou tematikou a pracovní listy. Poslední část tvoří teoretický výzkum, jehož úkolem je zjistit vědomosti žáků týkající se právě toxických látek v potravinách.

1

ŠIBOR, Jiří, Irena PLUCKOVÁ a Josef MACH. Chemie: úvod do obecné a organické chemie,

biochemie a dalších chemických oborů. Brno: Nová škola, 2011. ISBN 978-80-7289-282-2.

5

2 Anotace Foodstuff Toxicology The aim of my thesis is to spread among pupils the awareness of toxic elements which are found in food and which are harmful for human health. If we consider the question what damages most our health, food and drink are ranked first and chemistry is narrowly connected with foodstuff. Pupils are familiarized with the chemical nature of some substances and their influence on human health as well as with the possible solutions how to avoid the negative effects of dangerous matters. Health hazard in food consumption represent various bacteria and mildews that can seriously threaten the human health. The issue of this work is aimed on pupils who are in their 9th grade of low secondary school because these pupils already have knowledge from general and inorganic chemistry. The pupils can use acquired information not only in chemistry but also in other subjects like health education and biology and also in their everyday life (they are able to orient more easily in the food offer and understand what is really beneficial for them). The thesis is divided into three parts. The first part is theoretical and focuses on information about toxic substances in foodstuff. It defines the way how these substances can be separated and what their effects on human health are. The second part is practical and concentrates on improving the knowledge about toxic matters in practical way. It comprises various interesting chemical experiments relating with the subject matter and working sheets. The last part consists of theoretical research. The goal of the research was to find out the knowledge of pupils dealing with the toxic substances in the foodstuff.

Klíčová slova: toxicita, toxické látky, aditiva, toxikologie, chemický pokus, kontaminanty Keywords: toxicity, toxic substances, additives, chemical experiment, contaminants

6

3 Úvod do problematiky 3.1 Toxikologie jako věda Toxikologie (z řečtiny: toxikon = jed k napouštění šípů, logos = nauka) je samostatný vědní obor studující nepříznivé (toxické) účinky chemických látek (xenobiotik) na živé organismy i celé ekosystémy. Zjednodušeně můžeme definovat toxikologii jako nauku o jedech. Řadíme ji mezi interdisciplinární obory, to znamená, že je úzce propojena s ostatními vědami (využívá výsledků biologie, farmakologie, genetiky, histologie, chemie, biochemie aj.). Toxikologie se také zabývá hledáním preventivních opatření na ochranu před škodlivými účinky chemických látek, a pokud k otravě již dojde, snaží se nalézt účinné způsoby léčby. [2, 3]

Toxicita a toxická látka Pojmem toxicita rozumíme schopnost chemických látek působit nepříznivě na živé organismy, toxická látka je označení pro chemickou látku s nepříznivými účinky. Toxické látky produkované živými organismy se nazývají toxiny. [4]

Jedovaté látky Jedovaté látky je možno definovat jako látky, které i v malých dávkách po vniknutí do organismu vyvolávají poškození organismu nebo jsou pro něj fatální. Existuje mnoho definic jedovatých látek. Za pravdivou definici můžeme považovat definici Paracelsovu2 pocházející z počátku 16. století: “Všechny sloučeniny jsou jedy. Neexistuje sloučenina, která by jedem nebyla. Rozdíl mezi lékem a jedem tvoří dávka.” To znamená, že každá látka se za jistých okolností může stát jedem, záleží na podané dávce (mezi jedy tím pádem můžeme zařadit i chlorid sodný, jehož smrtelná dávka pro člověka je asi 200 gramů). Pojem „jed“ se často používá k označení jakékoli škodlivé látky, ať už se jedná o žíraviny, karcinogeny, mutageny a jiné nebezpečné látky. [5] Toxicita chemických látek je ovlivněna mnohými faktory, zejména chemickými, biologickými a fyzikálními vlastnostmi dané látky (reaktivita, skupenství, teplota varu nebo teplota tání …). Mezi jedy obvykle neřadíme látky, které působí fyzikálně (například horká voda, rozemleté sklo a jiné). [3] 2

Philippus Theophrastus Aureolus Bombastus von Hohenheim (1493 – 1541) - známý později jako Paracelsus; iatrochemik, léčitel a hlavní osobnost alchymie 16. století, zakladatel moderní toxikologie; zajímal se o objevení kamene mudrců, který měl působit jako elixír života, věřil, že kámen mudrců souvisí s přípravou léků.

7

Toxicita vs. nebezpečnost Pod pojmem nebezpečnost látky rozumíme schopnost látky mít nepříznivý účinek; tento pojem má širší význam. Chemické látky mohou být nebezpečné, ikdyž nejsou toxické (hořlaviny, výbušniny, a jiné). [4]

3.2 Historie toxikologie Lidé se s chemickými látkami setkávali již od pravěku. Při získávání potravy a materiálu byl člověk ohrožován mnohými nebezpečnými jedy rostlinného i živočišného původu. První kontakty člověka s jedovatými rostlinami nesouvisejí jen s hledání potravy, ale také s primitivní medicínou. Postupným poznáváním lidé zjistili, že některé látky mohou být zdraví škodlivé (například určité plody rostlin způsobovaly žaludeční potíže), naopak jiné látky mohou být prospěšné (jedy byly využívány k lovu a k válčení). Když se člověk naučil zpracovávat různé materiály organického a anorganického původu a vynalezl luk jako první dálkovou zbraň, rozšířil své schopnosti o výrobu šípových jedů. Odtud pochází i název toxikologie (toxikon = jed, logos = věda, toxikologie = nauka o jedech). [6] Jednou z metod přípravy šípového jedu byla extrakce vařením ve vodě, kdy se použila klihovitá míza a lisovaný čerstvý rostlinný materiál. Tato metoda se vyvinula v Africe. [7]

Halucinogeny Mezi toxické látky můžeme zařadit i halucinogeny. Jsou produkovány některými rostlinami, houbami a vzácně i živočichy. Nejstarší národy tyto látky používaly v mnoha oblastech života: v medicíně, k lovu zvířat i ve válkách. Význam halucinogenů spočíval v tom, že odstraňovaly únavu nebo zvyšovaly kondici. Tyto látky pozměňují naše vnímání okolní reality. S užíváním různých psychotropních rostlin jsou spjaty zejména indiánské kultury. Právě slovem šamanské náboženství označujeme náboženství, které se vyvinulo ve starší a střední době kamenné a je spojené s používáním přírodních látek s psychotropními vlastnostmi. Už v pravěku v oblasti Sibiře se setkáváme s muchomůrkovým kultem. Lidé považovali muchomůrku za zdroj obrovské síly a vytrvalosti. Muchomůrka obsahuje toxickou látku s názvem muskarin, dalšími látkami, které ovlivňují psychiku člověka, jsou kyselina ibotenová a agarin. [7] Ve starověku už lidé znali ropu, asfalt i rostlinné oleje, kolem roku 3000 př. n. l. dokázali vyrobit bronz (slitina mědi a cínu). Těžbou nerostného bohatství lidé získávali síru (k bělení tkanin a desinfekci), uhličitan vápenatý (nepostradatelný pro stavebnictví), sůl (používala se v potravinářství), jako barvivo jim posloužila běloba olovnatá (zásaditý uhličitan 8

olovnatý) nebo červený suřík (oxid olovnato-olovičitý). Některé látky měly také negativní účinky na zdraví člověka. Při těžbě a zpracování nerostů se lidé dostávali do kontaktu s toxickými látkami. Například v římských cínových dolech zemřelo mnoho otroků na otravu; v Malé Asii byl arsen, který je rakovinotvorný, mutagenní a způsobuje ekzémy a alergii, původní složkou bronzu (spolu s mědí). Některé starověké chemické objevy (jako je výroba rtuti z rumělky) popsal filozof Theofrastos z Eresu. Díky moderní archeologii se zjistilo, že již kolem roku 1800 př. n. l. v Mezopotámii lidé využívali destilaci k výrobě kosmetických přípravků. Přibližně v polovině 1. století římský učenec Gaius Plinius Secundus popsal ve svém díle s názvem Naturalis historia (v překladu Přírodní historie) proces amalgamace pomocí rtuti, podal informace o azbestu, mýdlech a o využití indiga.3 [8]

Obr. č. 1: indigo

V rané době bronzové byl známý také proces kvašení cukru působením kvasinek. Tohoto postupu se využívalo při výrobě piva a vína (alkoholických nápojů se využívalo pro jejich fyziologické účinky). Vývoj toxikologie ovlivnil řecký lékař a básník Nikandros z Kolofónu, který ve 2. století př. n. l. vytvořil ucelené toxikologické dílo. Pedanisos Dioskorides, římský farmakolog, botanik a lékař, sepsal toxikologické dílo s názvem De materia medica, které obsahovalo více než 800 rostlinných, přes 100 živočišných a minerálních přípravků s toxickými účinky. Další významnou osobností byl řecký učenec Sextus Julius Africanus, který ve svém díle Kestoi (Výšivky) popsal metody na otravování studní, vína a potravin. [7] Mezi nejstarší zachované písemné památky týkající se toxikologie patří

Erbesův

papyrus pocházející kolem roku 1600 př. n. l. Dílo obsahuje více než 900 receptů staroegyptského lékařství na přípravu jedů a návody k léčení otrav (sloučeniny arsenu, jedy z bolehlavu, nikotin a jiné). [9]

3

Indigo = sytě modré přírodní barvivo získávané z kořenů tropického keře indigovníku. Nejznámějším textilním zbožím v barvě indiga jsou „pravé“ džíny, při jejichž výrobě se dodnes používá přírodní indigové barvivo.

9

Hippokrates, zakladatel moderní medicíny, se zabýval léčením otrav a poprvé pojmenoval rakovinu podle řeckého slova karcinos (v překladu krab). V době antického Řecka a Říma se používaly jedy zejména k odstraňování nepřátel a ve válkách, velmi se rozvíjelo travičství. Proto vznikl i první zákon zakazující používání jedů na lidech, který vydal roku 82 př. n. l. Lucius Cornelius Sulla, římský politik a vojevůdce.

Středověk a renesance Ve středověku se rozšířilo používání především organických látek jako travičských prostředků (bolehlav, durman, jedovaté houby a jiné). Jedovaté látky byly přidávány do pití nebo potravin, oblíbené bylo otravování rohů stránek, mešního vína, jedem se potíraly košile, rukavice nebo paruky. Za „krále jedů“ byly považovány v té době sloučeniny arsenu, zejména arsenik čili otrušík (oxid arsenitý, bílá práškovitá látka rozpustná ve vodě) se velmi těžko dokazoval, protože je bez chuti a bez zápachu. Dávka 100 mg způsobuje smrt během několika dní, dvojnásobná dávka usmrcuje v průběhu několika hodin. Roku 857 n. l. byly popsány projevy ergotismu (vliv dlouhodobé konzumace námele). Iatrochemik Paracelsus označil za zdroj chemického účinku chemickou látku a experiment definoval jako základ zkoušení jejího účinku, také zavedl pojem dávky. Podle něj jsou všechny sloučeniny jedy, jejich toxický účinek se projeví v závislosti na velikosti přijaté dávky. Travičství využívaly i vysoce postavené osobnosti, například francouzská královna Kateřina Medicejská jedy testovala na chudých a nemocných lidech za účelem zjistit jejich účinek. [9]

Baroko I v období baroka používání jedů za účelem odstranění nepřátel pokračovalo. V souvislosti s travičstvím proslula Theofanie Palermská, která od roku 1659 v Palermu prodávala směs arseniku a jiných jedů pod názvem Aqua Tophana; později byla za travičství upálena. Arsenik získal v té době ve Francii přezdívku poudre de sucession, v překladu dědický prášek, neboť praktika otravování příbuzných za účelem dědictví se stala velmi populární. [9]

Novověk V 19. století se toxikologie začala vyvíjet jako samostatný vědní obor. Za velice významného španělského lékaře té doby je považován Matthieu Joseph Bonaventure Orfila (1787–1853). Tento profesor definoval jako první toxikologii coby samostatný vědecký obor.

10

Zabýval

se

především

toxickými

a

terapeutickými

účinky

chemických

sloučenin.

Ve svém díle z roku 1814 vyzdvihl význam chemické analýzy jako metody, kterou lze zjistit přítomnost chemikálie v těle v souvislosti s příznaky otravy. [9]

Moderní toxikologie Od počátku 20. století se toxikologie zaměřovala zejména na vztahy mezi strukturami chemických látek a jejich účinky; byla úzce propojena s farmakologií. Její rozvoj významně ovlivnila i analytická chemie v souvislosti se stanovením koncentrací škodlivých látek v biologických materiálech. Rozkvět chemických výrob a průmyslu velmi přispěl k rozvoji toxikologie ve spojitosti s pronikáním obrovského množství chemikálií do životního prostředí (např. v roce 1950 činila světová výroba chemikálií 7 mil. tun, v roce 2000 300 mil. tun). S výrobou chemikálií a rozvojem průmyslu souvisejí také chemické katastrofy. Jako nejpoučnější lze považovat chronickou kontaminaci rtutí v zálivu Minamato v Japonsku (19321968). Dle tehdejšího přesvědčení se těžké kovy nemohly zapojovat do biochemických cyklů živých organismů, a proto bylo považováno za bezpečné odpadní sloučeniny rtuti skladovat na mořském dně. Rtuť se dostala do potravních řetězců a výsledkem bylo ochrnutí místních rybářů. Soudní tribunál v roce 1973 potvrdil otravu více než 2 000 lidí z oblasti. Jinými „katastrofami“ jsou například: nemoc Itai-itai (do rýže v Japonsku se dostalo kadmium, které ovlivňuje kosti – snadno se lámou), otravy mořeným obilím v Iráku (obilí bylo namořené rtutí, Iráčané ho ihned semleli namísto toho, aby ho zaseli) a jiné. [9, 10]

3.3 Členění toxikologie Toxikologii můžeme determinovat na obory podle specifického zaměření: obecná toxikologie: zabývá se obecnými ději a zákonitostmi, které souvisejí s interakcemi chemických látek a živých organismů – jak se látka do organismu dostane, jak se v organismu chová a jak se z organismu vyloučí; speciální toxikologie: zkoumá konkrétní chemické látky (účinek, toxicitu, …); analytická toxikologie: pro analytickou toxikologii jsou specifické metody analytické chemie pro zjištění obsahu toxických látek v materiálu; ekotoxikologie: zabývá se účinky chemických látek v přírodě mimo člověka, snaží se nalézt preventivní opatření proti škodlivinám v životním prostředí; farmaceutická toxikologie: zkoumá toxické a vedlejší účinky léčiv;

11

experimentální: stanovuje účinky chemických látek prostřednictvím pokusů na zvířatech, tkáních či buňkách za účelem zjistit jednotlivé toxické dávky nebo koncentrace (tzv. toxikologický index); průmyslová toxikologie: studuje toxické účinky surovin, produktů a odpadů v průmyslu, stanovuje bezpečnostní limity pro práci s chemikáliemi; toxikologie životního prostředí: jejím cílem je problematika chemického znečištění životního prostředí (zejména vody, potravin a ovzduší), které ovlivňuje člověka a zvířata, součástí toxikologie je i ekotoxikologie; klinická toxikologie: je zaměřena na účinky jedů na člověka, stanovuje postupy léčení a prevenci; predikční toxikologie: jeden z nejmladších oborů toxikologie, studuje účinky chemikálií bez použití pokusných zvířat (za pomoci chemických struktur a nahromaděných informací); soudní toxikologie: hledá způsoby, jak dokázat otravu; veterinární toxikologie: zabývá se diagnostikou, účinky, léčbou a prevencí otrav u zvířat; vojenská toxikologie: hlavní náplní jsou chemické zbraně – jejich účinek, následky použití, předcházení jejich účinku;

12

Obr. č. 2: Rozdělení toxikologie

3.4 Toxikologie jako součást učiva chemie na základní škole Chemie je podle rámcového vzdělávacího programu povinnou součástí vzdělávací oblasti Člověk a příroda. Právě v chemii se žáci učí poznávat vlastnosti jednotlivých chemických látek, jejich účinky a toxicitu a také, jak správně s takovými látkami zacházet, seznamují se s chemickou podstatou prostředí a její souvislostí v rámci přírodních věd. Získávají představu o molekulové stavbě látek a základních chemických dějích. Učitel by v rámci chemie měl u jednotlivých probíraných látek zmiňovat i jejich toxicitu. Proto je toxikologie nedílnou součástí učiva chemie, ale narazíme na ni i v jiných předmětech, zejména ve výchově ke zdraví (v učivu o zdraví člověka, o vitamínech), v biologii (biologie člověka) i v dějepisu (vynálezy, objevy).

13

Toxikologie v rámci učiva chemie pro 8. ročník ZŠ [11] Očekávané výstupy:

Učivo

Mezipředmětové vztahy a průřezová témata

žák definuje historický vývoj chemie od pravěku po současnost (jedové šípy, alchymie, travičství, arsenik, aj.); zná způsoby možného zneužití chemie; dokáže rozpoznat vlastnosti látek, způsoby stanovení jejich vlastností (proč látky nikdy neochutnáváme a případné následky

ÚVOD

MEZIPŘEDMĚTOVÉ

DO CHEMIE

VZTAHY

Jak vznikla chemie

Dějepis (historie chemie,

Co je chemie

objevy zbraní, léků, chemických

Zjišťování

látek).

vlastností látek

Výchova ke zdraví (následky

Chemický pokus

účinků toxických látek

ochutnávání neznámých látek);

pro člověka, první pomoc).

osvojí si pravidla bezpečné práce při školních

Biologie (biologie člověka).

pokusech, zná zásady první pomoci;

Zeměpis (nejvíce postižené

objasní nejefektivnější jednání v modelových

oblasti skleníkovým efektem,

příkladech havárie s únikem nebezpečných

kyselými dešti; naleziště

látek; uvědomuje si rozdíl mezi koncentrovaným a zředěným roztokem (vyšší koncentrace ~ silnější a více nebezpečná látka); vyjmenuje hlavní znečišťovatele vody a vzduchu, navrhne možné způsoby prevence

nerostných surovin). CHEMICKÉ

Roztoky Voda

POZNÁVÁME

radioaktivní prvky, je si vědom důsledků

SLOŽENÍ LÁTEK

havárie jaderných elektráren;

Atomové jádro

jejich vlastnosti, využití, případnou toxicitu;

(těžba surovin, znečištění vody, půdy, ovzduší, vliv člověka na

třídění odpadů, …);

žák je schopen charakterizovat vybrané prvky,

PRŮŘEZOVÁ TÉMATA Environmentální výchova

Vzduch

znečištění životního prostředí (recyklace,

charakterizuje radioaktivní záření, zná některé

Fyzika: radioaktivní záření.

LÁTKY A SMĚSI

CHEMICKÉ

životní prostředí, ekologická likvidace odpadu, čistírna odpadních vod, přírodní zdroje a jejich vyčerpatelnost).

PRVKY

14

žák uvede vlastnosti NaCl (následky nedostatku, nadbytku NaCl); zná rozdíl mezi CO a CO2 (CO je prudce jedovatý, CO2 je nedýchatelný), zopakuje první pomoc při otravě CO; charakterizuje SO2 jako jedovatý bezbarvý plyn, jeho působení na organismy (SO2 škodí organismům);

ANORGANICKÉ SLOUČENINY Halogenidy Oxidy Sulfidy Hydroxidy Kyseliny Soli

žák uvede pravidla bezpečné práce s hydroxidy, definuje vybrané hydroxidy, které jsou silné žíraviny (leptají pokožku), zná použití hydroxidů (čisticí prostředky, hašené vápno atd.); dodržuje pravidla bezpečné práce s kyselinami (platí pravidlo KDV – kyselinu do vody), charakterizuje základní kyseliny, jejich toxicitu (HCl, H2SO4); definuje konkrétní soli, orientuje se v problematice hnojení ve spojení s konzumací potravin (zná pojem superfosfát); uvědomuje si toxicitu modré skalice (Cu je toxická pro organismy, CuSO4.5H2O se používá k čištění bazénů).

Tab. 1: Toxikologie v rámci učiva chemie pro 8. ročník ZŠ

15

Toxikologie v rámci učiva chemie pro 9. ročník ZŠ [12] Očekávané výstupy:

Učivo

Mezipředmětové vztahy a průřezová témata

žák posoudí vznik škodlivých látek při spalování uhlí a vliv těchto škodlivin na zdraví člověka; zhodnotí důsledky škodlivin při ropných haváriích; diskutuje o výhodách jaderné energie

ZDROJE ENERGIE Zdroje energie

Biologie (biologie člověka)

zdroje energie

Výchova ke zdraví (výživa

Obnovitelné zdroje

člověka, vitamíny, minerály,

energie

zdraví člověka, léčiva, drogy) Zeměpis (nejvíce zasažené

pro člověka;

(organické sloučeniny jsou často hořlavé, toxické, zdraví škodlivé, žíravé);

oblasti lidskou činností, světové ORGANICKÁ

uvedených skupin z hlediska škodlivosti (LPG – ekologické palivo; nedokonalé spalování uhlovodíků za vzniku CO, který je jedovatý; karcinogenní zástupci arenů; toluen

zásobárny přírodních zdrojů).

CHEMIE PRŮŘEZOVÁ TÉMATA

Vlastnosti organických látek

žák charakterizuje jednotlivé zástupce

VZTAHY

Neobnovitelné

v souvislosti s možným nebezpečím

uvědomuje si vlastnosti organických sloučenin

MEZIPŘEDMĚTOVÉ

UHLOVODÍKY

Environmentální výchova (doprava a životní prostředí,

Alkany

vliv průmyslu na životní

Alkeny

prostředí a na zdraví člověka,

Alkyny

prostředí a zdraví člověka).

Areny

jako droga a důsledky jeho užívání na naše zdraví); žák popíše vlastnosti halogenderivátů a jejich

DERIVÁTY

využití (halogenderiváty – anestetika; anilin,

UHLOVODÍKŮ

nitrobenzen a trinitrotoluen jsou jedovaté); charakterizuje skupinu alkoholů, zná rozdíl mezi methanolem a ethanolem, chápe

Halogenderiváty Dusíkaté deriváty Kyslíkaté deriváty

nebezpečí otravy methanolem při výrobě destilátů (methanol vzniká jako první produkt, teprve potom vzniká ethanol); uvede významné karboxylové kyseliny a jejich využití v potravinářství; diskutuje o problematice tzv. „éček“ (ve spojení s glutamanem sodným, kyselinou benzoovou…); žák charakterizuje biogenní prvky z hlediska nepostradatelnosti pro člověka; charakterizuje jednotlivé skupiny přírodních látek a uvede jejich význam;

PŘÍRODNÍ LÁTKY Chemické

složení

organismů

16

orientuje se v problematice nedostatku nebo

Cukry

nadbytku cukrů, tuků, bílkovin pro člověka,

Tuky

uvede příklady vitamínů a projevy jejich

Bílkoviny

nedostatku nebo nadbytku;

Nukleové kyseliny

žák diskutuje o složení potravin, o možných

CHEMIE KOLEM

škodlivých potravinách pro zdraví člověka;

NÁS

definuje pojem konzervace potravin a konzervační látky z hlediska zdravotní nezávadnosti; je si vědom rizik nadměrného používání hnojiv a pesticidů, zamýšlí se nad výhodami

Chemie a výživa Chemie a zemědělství Chemie a zdraví Chemie a průmysl

ekologického zemědělství; popíše a definuje účinky jednotlivých skupin léků; uvede příklady čistících přípravků a jejich rizikovost při nesprávném zacházení s nimi, zná složení některých přípravků a s nimi spojená rizika; popíše a uvede příklady přírodních i syntetických látek a posoudí jejich výhody a nevýhody, zamyslí se nad vlivem používání plastů na životní prostředí; zná rizika konzumace plesnivých potravin (plísně vytvářejí toxické látky); žák charakterizuje účinky a rizika nejčastěji používaných drog, popíše rozdíl mezi drogou a

NEBEZPEČÍ CHEMIE

lékem; žák objasní následky znečištění životního prostředí (vody, půdy a ovzduší); zná negativní účinky chemických látek

CHEMIE A ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ

(alergeny a jiné chemické látky přidávané do potravin). Tab. 2: Toxikologie v rámci učiva chemie pro 9. ročník ZŠ

17

3.5 Toxické látky v potravinách Jídlo a pití pro člověka neznamená jen nezbytný zdroj energie a živin, ale také přináší pocit potěšení z jeho konzumace. Kromě látek, které našemu zdraví prospívají, se v potravinách mohou objevit i látky toxické neboli škodlivé. Rozlišujeme dva základní typy látek: přirozeně toxické látky a cizorodé. Škodlivý účinek závisí na toxicitě látky a na množství, které se dostane do organismu (ústy, vdechnutím, skrz kůži nebo jiným způsobem). Pro látky existuje tzv. tolerovatelný denní příjem (TDI), což představuje množství látky, které můžeme zkonzumovat denně během života, aniž by to ohrozilo naše zdraví. [13] Můžeme se setkat s pojmem akceptovatelný denní příjem (ADI) ~ množství určité látky (například potravinářského barviva), které můžeme konzumovat denně během celého života bez rizika škodlivosti. Jaký je tedy rozdíl mezi TDI a ADI? ADI se týká látek, které byly přidány do potravin za určitým účelem (např. konzervanty, barviva), zatímco TDI je množství chemické látky, kterou byla potravina kontaminována z životního prostředí (jedná se např. o kontaminaci půdy těžkými kovy). [13]

Klasifikace účinků toxických látek

Obr. č. 3: Klasifikace účinků toxických látek

18

3.5.1 Rozdělení toxických látek 1. Přirozeně toxické látky (přírodní toxické) Přírodní toxické látky jsou přirozenými součástmi potravin. Setkáme se s nimi v potravinách rostlinného i živočišného původu. Mnoho těchto látek je dokonce zdraví prospěšných a využívají se ve farmaceutickém průmyslu. [14]

a. Přirozeně toxické látky rostlinného původu Alkaloidy Jedná se o bazické organické sloučeniny, které vznikají přeměnou aminokyselin. V rostlinách jsou nejčastěji vázány jako soli organických kyselin (octové, mléčné, šťavelové atd.). Většinou jsou alkaloidy pevné látky bez barvy a zápachu, krystalické a lipofilní, dobře rozpustné v alkoholu a etheru. Vyskytují se v různých částech rostlin, jako jsou kořeny, semena či plody. [15]

Mezi nejznámější alkaloidy patří morfium, chinin (z chinovníku), nikotin

(z tabáku), kofein (z kávových a kakaových semen a z listů čajovníku). Dalšími alkaloidy, s kterými se můžeme setkat, jsou například theofilin (v čajovníku), teobromin (v kakaovníku), atropin (v rulíku zlomocném), kokain (v jihoamerické koce), piperin (v černém pepři), kapsaicin (v pálivých paprikách) a mnoho dalších. [16]

Obr. č. 4: Kapsaicin

Obr. č. 5: Kofein

19

Obr. č. 6: Nikotin

Nejznámější alkaloidy Název alkaloidu

Výskyt

Použití

nikotin

listy tabáku

působí negativně na žaludeční sliznici, prudce jedovatý při styku s otevřenou ránou

atropin

rulík zlomocný,

oční lékařství

durman obecný kofein chinin

kávovník, čajové listy chinovník

morfin kodein

povzbuzení centrálního nervového systému působí proti malárii, tlumí horečku zmírnění bolestí

z nedozrálého máku

heroin papaverin

sedativum zmírnění prudkých bolestí lék proti křečím

Tab. 3: Přehled vybraných alkaloidů

Glykosidy Jsou organické sloučeniny, které se skládají z cukru a necukerné složky (aglykon). Jsou to převážně bezbarvé látky rozpustné ve vodě a v alkoholu. Mezi nejvýznamnější glykosidy řadíme kardioaktivní (srdeční) glykosidy, které jsou ve vyšších koncentracích jedovaté. Fenolické glykosidy se používají k desinfekci močových cest, sirné glykosidy podporují trávení, flanovoidní glykosidy zvyšují pevnost cévních stěn. [17] Kyanogenní glykosidy nejsou nebezpečné, ale jejich rozkladem může vznikat kyanovodík. Nalezneme je v peckách ovoce (meruňky, broskve a jiné). Při lisování nevypeckovaného ovoce může být ve šťávě přítomen kyanovodík (například z meruněk až 33 mg v 1kg, smrtelná dávka pro člověka s hmotností 70 kg je 35 až 245 mg). Kyanovodík způsobuje bolesti hlavy, úzkost, svalovou slabost, při smrtelných dávkách ztuhlost končetin a bezvědomí. Glykosidy najdeme v bramborách (chalkonin, solanin), v rajčatech (tomatin), v břečťanu popínavém (hederin), v křenu selském (sinigrin) nebo v jalovci obecném (juniperin). [14] 20

Alergeny Alergeny můžeme definovat jako látky, které vyvolávají alergickou reakci, tělo je vnímá jako cizorodé a brání se proti nim různým způsobem (vyrážka, kýchání, opuchnutí…). Nejčastějšími rostlinnými alergeny je například lepek (obilniny), sójová bílkovina (způsobuje poruchy trávení a bolesti hlavy), arašídy a jiné ořechy (následkem takové alergie bývají ekzémy). K alergenům můžeme zařadit i potravinářská aditiva (barviva, konzervanty). [17]

Lektiny Jsou velikou a důležitou složkou proteinů, které dokážou rozpoznat a navázat cukry. Vyskytují se v potravinách, jako je kukuřice, obiloviny, oříšky, fazole, banány a další. Lektiny způsobují shlukování buněk. Nejznámějším zástupcem této skupiny je ricin, který způsobuje shlukování červených krvinek. Netoxické jsou lektiny vyskytující se v cibulovitých rostlinách nebo rajčatech. Po požití nedostatečně tepelně upravených potravin mohou nastat bolesti žaludku, průjmy a zvracení. Slabě toxické jsou lektiny čočky, hrachu nebo sóji. [14]

Karcinogeny a mutageny Takto označujeme látky, které vyvolávají vznik zhoubného nádoru nebo mění genetickou informaci. Jedním z nejsilnějších karcinogenů je cykasin obsažený v cykasových ořechách, karcinogenní účinky má i piperin obsažený v pepři. Tzv. furokumariny se vyskytují v petrželi, celeru a pastiňáku, aktivují se světlem a poškozují DNA. Karcinogeny a mutageny obsahují i některé houby.[17]

Inhibitory enzymů Tyto látky blokují účinek trávicích enzymů, například inhibitor trypsinu, který se vyskytuje v sóji. Z tohoto důvodu by se sója neměla jíst syrová, nýbrž tepelně upravená. [17]

Fytoestrogeny Tyto látky mají nejen škodlivý účinek, ale mohou být i prospěšné. U žen, které konzumují stravu bohatou na fytoestrogeny, se objevují poruchy menstruačního cyklu, naopak při vyšším příjmu těchto látek se snižuje výskyt rakoviny prsu a prostaty. Nacházejí se v luštěninách (sója), v semenech (len, mák), v ovoci a zelenině (tzv. ligniny). [14, 17]

21

b. Přirozeně toxické látky živočišného původu Mají podobné vlastnosti jako látky rostlinného původu.

Alergeny Jedná se zejména o alergeny na mléko a mléčné výrobky, kdy v případě alergické reakce dochází k průjmu nebo naopak zácpě. Vaječný bílek zase způsobuje vyrážky (obsahuje avidin, bílkovinu, která váže biotin a tím ho znehodnocuje; schopnost vázat na sebe biotin ztrácí vaječný bílek po uvaření). [17]

Biogenní aminy Vznikají v potravinách vlivem mikroorganismů. Řadíme sem histamin nebo tyramin. Ve vysokých dávkách tyto látky způsobují zvracení, pocení, bušení srdce nebo dýchací problémy. Mohou se objevit ve zkažených potravinách (maso, vejce, sýry). [17]

Toxiny ryb, měkkýšů a korýšů V tělech mořských živočichů mohou být obsaženy specifické látky s toxickým účinkem. Mezi nejčastější toxiny patří tetrodoxin obsažený v rybě fugu, který působí na toxicky na nervovou soustavu. Dalším zástupce je saxitoxin. Nachází se v tkáních ústřic a krabů a po jeho požití dochází k poškození nervové soustavy. [17]

2. Cizorodé látky v potravinách Pojmem cizorodé látky označujeme chemické látky, které nejsou přirozenou součástí potravin. Můžeme je rozdělit na tři skupiny.[18]

Obr. č. 7: Rozdělení cizorodých látek

22

a) Aditivní látky Jak uvádí Baletková [19]: „Potravinová aditiva neboli aditivní látky jsou takové sloučeniny nebo jejich směsi, které se záměrně přidávají při výrobě, zpracování, skladování nebo balení za účelem zvýšení kvality dané potraviny“. Tyto látky by měly být teoreticky neškodné, ve skutečnosti nejsou všechny tak bezpečné pro zdraví, jak by se dalo předpokládat. Mnohé z nich při častějším používání (při příjmu vyššího množství v potravě) mohou negativně ovlivnit zdraví člověka. Přítomnost těchto látek musí být vždy uvedena na obale potraviny (formou tzv. E – kódů). „Éčka“ se stala symbolem něčeho, co nám škodí. Bohužel člověk, který nakupuje potraviny v obchodě, se „éčkům“ nevyhne. Mezi aditiva nepočítáme živiny (minerály, vitamíny, aminokyseliny), doplňované za účelem obnovení jejich původního obsahu. Za aditivní látky se nepovažují: voda, NaCl, cukr, CO2 a ethanol. [17] U nezpracovaných surovin jako je med, máslo, čaj, káva, těstoviny, minerální vody, cukr, různé zakysané mléčné výrobky, je použití aditivních látek zakázáno. Při použití několika aditivních látek současně může dojít k vzájemné reakci (synergii) za vzniku škodlivých látek. Aditivní látky mohou narušovat a poškozovat některé makromolekuly v buňkách a tím snižovat vitalitu a urychlovat celkovou degeneraci. U některých lidí způsobují aditiva vznik alergií. [20] Podle toho, za jakým účelem se látka používá, můžeme aditiva rozdělit do šesti základních skupin: [21] •

látky prodlužující trvanlivost,

•

látky upravující aroma,

•

látky upravující barvu,

•

látky upravující texturu,

•

látky zvyšující biologickou hodnotu,

•

další aditivní látky.

23

Přehled funkčních skupin aditiv [22] Funkční skupina

Popis

Antioxidanty

Prodlužují dobu úchovy potravin.

Balící plyny

Plyny jiné než vzduch, které se zavádějí do obalu před, během nebo po plnění potraviny do obalu (He, Ar, N, CO2).

Barviva

Zvýrazňují barvu dané potraviny.

Emulgátory

Umožňují v potravině smísit nesmísitelné, například olej a vodu.

Konzervanty

Prodlužují trvanlivost potravin.

Kyseliny

Zvyšují kyselost potraviny.

Kypřicí látky

Látky zvyšující objem těsta (tvorbou plynů).

Látky zlepšující mouku

Přidávají se do mouky pro zlepšení kvality.

Látky zvýrazňující

Zvýrazňují chuť nebo vůni potraviny.

chuť a vůni Lešticí látky

Udělují látce lesklý vzhled nebo povlak.

Modifikované škroby

Vyrábějí se chemickými změnami jedlých škrobů.

Nosiče a rozpouštědla

K rozpouštění, ředění nebo jiné úpravě přídatné látky.

Odpěňovače

Snižují pěnění nebo zabraňují tvorbě pěny.

Pěnotvorné látky

Umožňují vytváření stejnorodé disperze plynné fáze v kapalině nebo tuhé látce.

Plnidla

Pomáhají zvětšovat objem potraviny bez zvýšení energetické hodnoty.

Propelanty

Plyny vytlačující potravinu do obalu.

Protispékavé látky

Snižují tendenci částic ulpívat na sobě.

Regulátory kyselosti

Mění nebo udržují kyselost nebo zásaditost potraviny.

Sekvestranty

Vytvářejí chemické komplexy s ionty kovů.

Sladidla

Dodávají potravině sladkou chuť, nahrazují přírodní sladidla a med.

Stabilizátory

Udržují fyzikálně-chemické vlastnosti potraviny.

Tavicí soli

Mění vlastnosti proteinů za účelem zamezit oddělování tuků (tavené sýry).

Zahušťovadla

Zvyšují viskozitu potraviny.

Zpevňující látky

Reakcí se želírujícími látkami ztužují gely, udržují pevnost a křehkost tkáně ovoce a zeleniny.

Zvlhčující látky

Zabraňují vysychání potraviny.

Želírující látky

Tvoří gel a tím dávají potravině tvar.

Tab. 4: Přehled skupin aditiv

24

Antioxidanty Antioxidanty jsou látky, které omezují znehodnocení potraviny oxidací (projevem oxidace je například žluknutí tuků a barevné změny potraviny). Mezi antioxidanty řadíme kyselinu askorbovou (vitamin C), tokoferoly (E306 – E309), karoteny, thiamin, aminokyseliny i některé druhy koření (anýz, kardamom, koriandr, fenykl, majoránka, hořčice, paprika aj.). Kromě přírodních antioxidantů existují i antioxidanty syntetické. Přidávají se do rostlinných olejů a margarinů za účelem zabránění žluknutí. Látky BHA (Butylhydroxyanisol E320) a BHT(Butylhydroxytoluen E321) byly donedávna považované za neškodné, ale prokázalo se, že vyvolávají u krys karcinomy. [23] BHT: vyrábí se z vedlejších produktů při zpracování ropy; používá se jako konzervační prostředek a dochucovadlo (nalezneme ho ve žvýkačkovém základu, v olejích, ve výrobcích z brambor, ale i v potravinářských obalech). Může způsobit alergickou reakci, jsou prokázány jeho karcinogenní účinky u zvířat. [24] BHA: pevná bílá látka rozpustná v tucích; používá se jako stabilizátor (nápoje, zmrzlina, žvýkačky, cereálie, sádlo atd.). Stejně jako u BHT byly i u BHA zjištěny karcinogenní účinky při pokusech na zvířatech. [25] Antioxidanty pro zdraví Antioxidanty přispívají k ochraně imunitního systému. Omezují aktivitu volných radikálů a tím omezují oxidaci v organismu. Proces neutralizace funguje tak, že antioxidant daruje svůj volný elektron kyslíkovému radikálu a tím chrání tělesnou buňku. Antioxidant si přitáhne volný elektron z volného radikálu a tím dojde k jeho neutralizaci. Antioxidanty zpomalují proces stárnutí a působí proti srdečním onemocněním.

25

Obr. č. 8: Princip funkce antioxidantů

Látky upravující barvu Barviva Barviva hrají velmi důležitou roli při výrobě potravin. Cílem je zvýšit estetičnost výrobku, vylepšit jeho barvu nebo obnovit barvu původní, kterou výrobek ztratil při výrobním procesu. Barviva můžeme rozdělit na přírodní, přírodně identická a syntetická. Většina potravin, které konzumujeme, jsou barvené. Týká se to nejen cukrovin, ale také pečiva, uzenin i mléčných výrobků. [19] Přírodní barviva: většinou rostlinného původu; řadíme sem: karotenoidy, flavonoidy, antrachinony, betalainy a pyrrolová barviva. Přírodně identická: tyto látky mají stejnou strukturu jako látky přírodní, jsou ale uměle vytvořeny (riboflavin, karamel, kurkumin). Syntetická barviva: uměle vytvořená, dříve se vyráběla z uhelného dehtu, nyní z vysoce přečištěných ropných produktů; jsou to: azobarviva, fenylmethanová barviva, nitrobarviva, pyrazonová, xanthinová atd.

Negativní účinky Některá azobarviva vyvolávají škodlivé účinky. Žluté barvivo tatrazin (E102) byl v některých státech zakázán (Německo, Rakousko, státy Skandinávie), neboť může vyvolávat alergické reakce a astmatické záchvaty zejména u osob citlivých na aspirin. Tato látka je spojována i s dětskou hyperaktivitou. Erythrosin (E127) může údajně vyvolat rakovinu štítné žlázy, vysoké dávky červeně 2G (E128) způsobují rakovinu ledvin. V ČR je používání těchto barviv i přes podezření na karcinogenní účinky zatím povoleno. [26]

26

Alternativní řešení Nejlepším řešením, jak se nebezpečným barvivům vyhnout, je nekonzumovat potraviny barvené syntetickými barvivy, ale upřednostňovat barviva přírodní nebo přírodně identická. Například zelený chlorofyl (E140) se vyrábí extrakcí z kopřiv a používá se na barvení desertů, nápojů nebo likérů. [26]

Bělidla Mezi nejběžnější patří benzoylperoxid, bromičnany, oxidy dusíku, chlorid dusitý a další. Tyto látky mají silné oxidační účinky a používají se na bělení mouky. U nás není bělení mouky povoleno. [26]

Látky udržující skladovatelnost Konzervanty Mnohé patří do skupiny potencionálně rizikových. Konzervanty

jsou původu jak

přirozeného (alkohol, sůl, cukr), tak umělého (dusičnany, dusitany, kyselina benzoová, kyselina sorbová, kyselina mravenčí, siřičitany, a jiné). Mezi nejčastěji používané konzervanty patří: [27] •

kyselina sorbová a její soli (sorbany) (E200 – E203);

•

kyselina benzoová a benzoany (E200 – E203);

•

siřičitany (E220 – E219);

•

parabeny (E214 – E219);

•

dusitany a dusičnany (E249 – E252).

Kyselina sorbová Je považována za nejméně škodlivou konzervační látku. Při vnějším použití může způsobovat alergické reakce (kopřivka). Kyselina benzoová Jeden z nejstarších a nepoužívanějších konzervantů. Patří mezi nejjednodušší aromatické kyseliny. Kyselina benzoová a benzoany se vyskytují například ve švestkách, skořici, čaji i sýrech. Na konzervaci potravin se používá kyselina synteticky připravená. Působí proti kvasinkám a bakteriím v kyselých potravinách, zejména v nápojích a nakládané zelenině, přidává se do ovocných výrobků (marmelády, sirupy) do omáček, kečupů atd. Způsobuje alergické reakce (astma), je podezřelá z expanze dětské hyperaktivity. [28]

27

Oxid siřičitý Používá se při konzervaci ovoce určeného pro výrobu džemů a marmelád, vodný roztok SO2 se přidává ke šťávě z hroznů při výrobě vína, kde zabraňuje růstu bakterií a kvasinek. Najdeme ho i v nealkoholických nápojích, zavařeninách atd. Tato látka může způsobovat nevolnost, průjem a bolesti hlavy. Proto by se mělo například sušené ovoce před konzumací důkladně oplachovat. Oxid siřičitý má také negativní vliv na snižování obsahu vitamínu B1 v potravinách. [28] Dusitany a dusičnany Používají se k udržení stálé barvy uzenin a zabraňují růstu bakterií. Dusitany způsobují vznik karcinogenních nitrosloučenin, které vznikají při vysokých teplotách (smažení masa). Na karcinogenitu bylo testováno asi 200 sloučenin, z toho je kolem 90 % karcinogenních. Dlouhodobé podávání dusitanu sodného způsobuje neschopnost hemoglobinu přenášet kyslík v těle. [28] Kalcium-propionát (propionát vápenatý) Považuje se za bezpečnou látku. Používá se za účelem zabránění růstu plísní a bakterií v pečivu. Někteří lidé mohou být na tuto látku citliví a účinek se projeví bolestmi hlavy, břicha, podrážděností a častému nucení na močení. Dříve byl v České Republice zakázán, nyní se používá jako konzervační látka u pečiva s trvanlivostí delší než 7 dní. [28]

Látky upravující texturu Emulgátory Jsou povrchově aktivní látky, které umožňují vznik emulzí (například voda a olej). Používají se při výrobě velkého množství potravin: zmrzliny, dezerty, žvýkačky, sladkosti a různé doplňky potravy. Molekuly emulgátorů mají na jednom konci hydrofilní skupinu (která se váže na vodu) a na druhém konci hydrofobní skupinu (váže se s olejem). Svými vlastnostmi umožňují, aby voda a olej byly vzájemně dispergovány za tvorby stabilních homogenních a hladkých emulzí.[29] Emulgátory plní v potravinách řadu funkcí: zlepšují kvalitu mouky, zpomalují tvrdnutí chleba, snižují viskozitu (čokoláda). Zahušťovadla a želírující prostředky Tyto látky zahušťují potravinu nebo zvyšují její viskozitu. Jako zahušťovadla se používají pevné látky (celulóza, škrob, pektin, vláknina, modifikované škroby) a kapaliny (glycerol). Glycerol je látka s málo toxickými účinky, velké dávky vyvolávají průjmy a snížení 28

žaludeční sekrece. Toxická dávka je 10 g.kg-1. Glykoly jsou toxické již v dávce 5 g, etylenglykol v 50 g. Mezi látky želírující řadíme algináty, agar, arabskou gumu nebo želatinu. Tyto látky nejsou škodlivé. [19]

Látky upravující aroma a chuť Aromatické látky Jejich úkolem je upravovat vůni potravin. Můžeme je rozdělit na přírodní, zejména koření, a umělé (glutaman sodný a hydrolyzovaný protein). Glutaman sodný Je nejpoužívanější přídatnou látkou. Používá se jako náhražka chutí – dodává potravinám výraznou masovou chuť. Najdeme ho v omáčkách, instantních pokrmech, sójové omáčce nebo v hotových balených pokrmech. Dříve byl součástí hnojiv a našel využití v pesticidních a fungicidních přípravcích. Můžeme na něj narazit i ve vlasové kosmetice (šampony). Glutaman sodný může způsobovat bolesti hlavy, zvracení, nadměrné pocení, astma. Na základě výzkumů se zjistilo, že glutaman má neurotoxické účinky (nebezpečný je pro zdravý vývoj mozku u dětí). Zkoumá se i možná souvislost glutamanu s Alzheimerovou chorobou a s cukrovkou. [28, 30] Náhradní (umělá) sladidla Oproti přirozeným sladidlům mají umělá sladidla vysokou sladivost a téměř žádný obsah energie. Také snižují riziko vzniku zubního kazu. Používání náhradních sladidel sebou nese i zdravotní rizika. Nejvýznamnější sladidla: sacharin, sukralóza, aspartam, acesulfam K a cyklamát. [20] Sacharin Je asi 500x sladší než cukr. Vyrábí se synteticky z toluenu. Přidává se do cukrovinek, nealkoholických nápojů nebo žvýkaček. Jedná se o prokázaný zvířecí karcinogen. [1] Sukralóza Sukralóza neboli sblenda je asi 600x sladší než sacharóza. Jedná se o synteticky připravený chlorovaný monosacharid. Spekuluje se o tom, že sukralóza díky přítomnosti chloru má karcinogenní účinky a snižuje množství probiotických bakterií ve střevech a tím zvyšuje pH (okyselení organismu). [1]

29

Acesulfam K Je asi 200x sladší než cukr, má jemně nahořklou chuť a neobsahuje žádné kalorie. Acesulfam K se nevstřebává v těle, ale je vylučován močí. Doposud nebyly prokázány jednoznačně toxické účinky. Přijatelná denní dávka je asi 15 mg.kg-1 tělesné hmotnosti. [1] Aspartam Aspartam se vyrábí synteticky z kyseliny asparagové a fenylalaninu. Je málo tepelně odolný, při zahřívání ztrácí svou sladkost. Bylo dokázáno, že aspartam zvyšuje chuť k jídlu a tím dochází k přibírání na váze. Při trávení aspartamu vzniká fenylalanin, který je nebezpečný pro osoby s fenylketonurií (vrozená porucha metabolismu). Aspartam se v těle rozkládá na methanol, fenylalanin a kyselinu aspartamovou. Methanol je pro tělo toxický. Diskutuje se o tom, že aspartam způsobuje bolesti hlavy, deprese, nádory mozku, nespavost, cukrovku a obezitu. [1] Regulátory kyselosti Tato potravinářská aditiva se používají k okyselení potravin, ke změně kyselosti nebo alkality a kromě toho mají konzervační účinky. Používají se organické i anorganické látky. Mezi nejznámější patří kyselina octová, kyselina jablečná, kyselina fumarová, jantarová, vinná, citronová, siřičitá, fosforečná a citrát sodný. Kyselina fosforečná Jedná se o nejsilnější okyselující látku, využívá se při výrobě nealkoholických nápojů, tuků, sýrů aj. V nízkých koncentracích je bezpečná, pro organismus je zdrojem fosforu, který je nepostradatelnou složkou zubů a kostí. Při vysokých dávkách dochází k vylučování vápníku z těla ve formě fosforečnanu vápenatého a důsledkem je nedostatek vápníku v těle a vznik osteoporózy.[28] Látky hořké a povzbuzující Zástupci jsou pouze tři: oktaacetylsacharosa, chinin, kofein. Ostatní látky získávané z rostlin (chmel, pelyněk) řadíme mezi vonné a chuťové látky. Chinin se dobře vstřebává a vylučuje se v nezměněné podobě. Dávky nad 20 mg.kg-1 mohou poškodit zrak a sluch. V těhotenství by se měl příjem chininu omezit, neboť působí kontrakce dělohy již při 2 mg.kg-1. [19]

30

Další přídatné látky Do této skupiny řadíme protispékavé látky, leštící látky, tavící soli, balící plyny, propelanty, odpěňovače, pěnotvorné látky, zvlhčující látky, plnidla, zpevňující látky, látky zlepšující mouku, kypřící látky a jiné. [19]

b) Kontaminanty Za kontaminující látky označujeme látky, které se dostaly do potravního řetězce při zpracování, skladování, během dopravy nebo vlivem znečištěného životního prostředí. U potravin rostlinného původu se jedná zejména o pesticidy, průmyslová hnojiva, přípravky na ochranu rostlin při skladování a jiné. Nejzávažnější ze zdravotního hlediska jsou ty, které se v těle hromadí; mezi ně patří polychlorované bifenyly, těžké kovy (Pb, Hg, Al…) nebo radioaktivní látky. [17] Kontaminanty můžeme rozdělit na: přírodní toxiny: z hlediska zdraví je to velmi nebezpečná skupina látek, mají karcinogenní, mutagenní nebo teratogenní účinek. Potrava slouží jako substrát pro růst plísní a bakterií a stává se zdrojem toxických látek, nebo jsou zdrojem virů a parazitů, které se pak v těle pomnoží a poškodí tkáně. [31] pesticidy: jsou to nejvíce používané chemikálie v zemědělství, mohou se objevit v potravinách rostlinného i živočišného původu (chemicky ošetřené krmivo). Dělí se na zoocidy (hubení živočišných škůdců: insekticidy k hubení hmyzu, ascaricidy k hubení střevních parazitů, moluscidy k hubení slimáků a rodenticidy k hubení hlodavců), fytocidy (hubení nežádoucích rostlin: herbicidy na plevel, arboricidy na dřeviny, muscocidy proti mechům, algicidy na řasy a lichenocidy proti lišejníkům), fungicidy (proti houbám) a baktericidy (na bakterie). Všichni lidé jsou během života vystaveni pesticidům skrz potravinový řetězec. [32] průmyslové jedy: jedná se zejména o těžké kovy, dusičnany a organické látky jako jsou polychlorované bifenyly, ftaláty, polycyklické aromatické uhlovodíky nebo chlorované dioxiny. [31]

31

Obr. č. 9: Rozdělení kontaminantů

Toxické kovy v potravinách Zvyšování koncentrace kovů v životním prostředí (voda, půda, potraviny) je závažným problémem. Těžké kovy jsou součástí půdy, v mnohem větší míře se dostávají do potravin a následně do organismu člověka vlivem lidské činnosti (zplodiny z průmyslu, které se dostanou do vody nebo půdy). Ke kontaminaci potravin může dojít i při jejich zpracování (z nářadí, z obalů…). Některé kovy jsou v nízkých koncentracích nepostradatelné pro správnou funkci organismů. Do jaké míry je kov toxický, závisí zejména na množství, které je v organismu přítomno. Některé kovy mají tendenci kumulovat se v těle. Z hlediska kontaminace potravin mají význam především prvky kadmium (Cd), rtuť (Hg), hliník (Al), olovo (Pb), cín (Sn), arsen (As), měď (Cu). [31]

Kadmium Výskyt a vlastnosti Tento stříbrobílý lesklý a měkký kov se v přírodě vyskytuje jako příměs rud zinku a olova. Těžba rud je i hlavním zdrojem znečištění životního prostředí, dalším zdrojem jsou nesprávně likvidované akumulátorové baterie. Kadmium se vyskytuje i v nekvalitních amonných a fosforečných hnojivech. Je rostlinami velmi dobře z půdy přijímáno. Větší množství kadmia je obsaženo ve volně rostoucích houbách, ve špenátu, celeru, máku a lněném semínku. [33]

32

Toxicita kadmia Kadmium ovlivňuje metabolismus vápníku, dochází k řídnutí a ztenčování kostí. Zhoršuje funkci ledvin, poškozuje játra a pohlavní orgány. Požití potraviny kontaminované kadmiem způsobuje poruchy trávicího traktu, dále může mít karcinogenní a teratogenní účinky. U kuřáků je podíl inhalační expozice při příjmu kadmia srovnatelný s příjmem tohoto prvku potravou (obsah Cd v tabáku je asi 1-2 mg.kg-1). [34]

Rtuť Výskyt a vlastnosti Rtuť je (za normálních podmínek) jediným kapalným kovem, vyskytuje se vázaná v minerálech (rumělka). Do životního prostředí se dostává prostřednictvím spalování uhlí a z průmyslu a zemědělské činnosti. Kontaminovány rtutí jsou především ryby. Toxicita rtuti Rtuť patří mezi kumulativní jedy, to znamená, že se z organismu vylučuje velice pomalu, hromadí se v ledvinách, játrech a slezině. Otrava rtutí se projevuje poruchami trávicího ústrojí a centrálního nervového systému, dlouhodobý příjem rtuti poškozuje mozek, zrak, chuť a hmat. [35]

Hliník Výskyt a vlastnosti Tento lesklý a velmi lehký kov bílé barvy je třetím nejrozšířenějším prvkem v přírodě. Vyskytuje se v nerostech, jako je bauxit, kryolit nebo korund. Hliník nepatří mezi biologicky důležité prvky, v těle nemá žádnou funkci. Byl dlouho považován za netoxický prvek, jeho soli se přidávají do mražených potravin za účelem uchování barvy, do pitné vody v podobě síranu hlinitého na čiření vody, je součástí mnoha vakcín a léků (aspirin, antacida). Hojně se využívá na výrobu nádobí a potravinových fólií, jako obal je chemicky odolný. Rozpustnost hliníku se zvyšuje v přítomnosti kyselin, tím pádem dochází k uvolňování hliníku do potravin. V současnosti se rozšířilo používání tetrapakových obalů. Potraviny s neutrálním pH a s nízkým obsahem soli (mléko a mléčné výrobky) hliník z obalů nevyluhovávají, tyto obaly by se ovšem neměly používat na potraviny kyselé, například ovocné šťávy. Toxicita hliníku Člověk za den přijme průměrně 10 mg hliníku, ale organismus vstřebá pouze asi 0,1 % z tohoto množství. Při špatné funkci ledvin se hliník hromadí v kostech a plicích. Zvýšená

33

hladina hliníku v organismu je spojována s demencí a s poruchami řeči. O hliníku se spekuluje jako o možné příčině Alzheimerovy nemoci. [36, 37]

Olovo Výskyt a vlastnosti S olovem se setkáváme celkem často. V přírodě se vyskytuje ve sloučenině zvané galenit. Do potravního řetězce se olovo dostává prostřednictvím rostlin rostoucích podél frekventovaných silnic, které ho poměrně snadno absorbují z půdy. Do potravin se dostává z obalových materiálů, z kterých se uvolňuje při styku s kyselými roztoky (džusy, vody obohacené o CO2 a jiné), nalezneme ho v nátěrových látkách nebo v barvivech. Toxicita olova Při dlouhodobém příjmu se olovo hromadí v játrech a ledvinách, způsobuje poruchy hybnosti, poškozuje mozek a centrální nervový systém a snižuje množství hemoglobinu v červených krvinkách. Děti jsou vůči olovu citlivější, olovo u nich způsobuje pomalejší mentální vývoj, nižší schopnost učení, nižší inteligenci a anémii. [38, 39]

Cín Výskyt a vlastnosti Cín je získáván hlavně z kasiteritu. Kovový cín je odolný vůči kyselinám a toho se využívá k ochraně železa proti korozi například při výrobě plechových konzerv. Cín má význam i v chemickém průmyslu jako katalyzátor, stabilizátor při výrobě plastů a jako pesticid. Potraviny mohou být kontaminovány cínem z kovových obalů (plechovky, staniol), ionty cínu mají využití jako aditiva (například zpomalení oxidace kyseliny askorbové) a prostřednictvím pesticidů se mohou dostat do ovoce nebo zeleniny. [40] Toxicita cínu Anorganické sloučeniny cínu nejsou tolik toxické jako organické. Konzumace potravin, ve kterých se cín vyskytuje (například potraviny z plechovek) má za následek nevolnost a průjmy. Doporučuje se nenechávat konzervy otevřené, vhodnější je jejich obsah přemístit jinam. [38]

Arsen Výskyt a vlastnosti Název arsen je odvozeno z řeckého slova “arsenikon” neboli mocný, silný, účinný. Ve 13. století ho připravil Albertus Magnus z arzeniku v elementární formě. V přírodě se vyskytuje 34

vázaný v nerostu arsenopyritu (FeSAs). Zdrojem arsenu je spalování fosilních paliv, výroba barviv či používání pesticidů.

Zdrojem arsenu z potravy jsou zejména mořské ryby žijící

v oblastech se zvýšenou koncentrací arsenu. Ta je způsobena vypouštěním znečištěné odpadní vody do moře. Toxicita arsenu Arsen je vysoce jedovatý. Některé sloučeniny mají mutagenní, teratogenní a karcinogenní účinky. Mezi nejjedovatější sloučeniny se řadí oxid arsenitý neboli arsenik (As4O6), chlorid arsenitý (AsCl3) a arsan (AsH3). Arsen způsobuje ekzémy, alergii a patří mezi kumulativní jedy (hromadí se například ve vlasech). [39]

Měď Výskyt a vlastnosti Měď patří mezi biogenní prvky, je pro člověka nepostradatelná, ale zároveň má toxické účinky. Hlavními rudami, ve kterých se měď vyskytuje, jsou kuprit (Cu2O), azurit [Cu(OH)2.2CuCO3], malachit [Cu(OH)2.CuCO3] a další. Může se vyskytovat i jako čistý kov. Uplatňuje se v elektrotechnice jako vodič, je součástí slitin (bronz, mosaz) a protože je odolná vůči korozi, využívá se při výrobě střešních krytin, okapů nebo trubek. V organismu hraje velmi důležitou roli: účastní se řady biochemických pochodů, napomáhá správné funkci nervového systému, je nepostradatelná při tvorbě červených krvinek a pro tvorbu kolagenu, díky antioxidačním vlastnostem chrání tělo před volnými radikály. Toxicita mědi Měďnaté soli jsou fungicidní, používají se proti houbovým a plísňovým infekcím rostlin. Tímto způsobem se může měď dostat do organismu člověka. Zvýšená koncentrace mědi se někdy vyskytuje v pitné vodě, příčinou je styk vody s měděným potrubím. Stává se to zejména, když voda delší dobu stojí a měď se tak uvolňuje do vody. Následkem požití mědi bývá zvracení, průjmy a křeče. [39, 41]

Polychlorované bifenyly (PCB) Výskyt a vlastnosti Polychlorované bifenyly je souhrnný název pro skupinu chlororganických látek. Pro své vlastnosti a vysokou stabilitu se používaly hojně v průmyslu – do barev, do inkoustů, plastů atd. Existuje 209 sloučenin, které se liší vlastnostmi a toxicitou. PCB jsou nerozpustné ve vodě, vážou se na tuky. Po zjištění faktu, že mají nepříznivé účinky na zdraví, se jejich výroba zakázala. PCB vznikají jako vedlejší produkty v hutnictví, při spalování odpadů, v chemickém

35

průmyslu, při spalování olovnatého benzínu. Stále se s nimi setkáme (v transformátorech a kondenzátorech), kumulují se v tuku zvířat, jako jsou ryby nebo zvěřina. Toxicita PCB Karcinogenita PCB nebyla zcela prokázána, zjistilo se ale, že snižují imunitu, poškozují hormonální soustavu, játra, zvyšují cholesterol a způsobují poruchy reprodukce. [42]

Ftaláty Výskyt a vlastnosti Jako ftaláty označujeme estery kyseliny ftalové používané v průmyslu při výrobě plastů a najdeme je tak ve výrobcích z umělých hmot (zvyšují jejich ohebnost a plasticitu), uplatňují se ve změkčovadlech PVC, v kosmetice, v insekticidech nebo barvách. Ftaláty se hojně využívají i v potravinářství při výrobě plastových obalů nebo tácků. Nejsou rozpustné ve vodě, ale rozpouští se v tucích. Toxicita ftalátů Ftaláty způsobují řadu zdravotních problémů: vyvolávají nespavost, alergie nebo astma. Při dlouhodobém příjmu ftaláty poškozují játra, ledviny, snižují kvalitu spermií a mají rakovinotvorné účinky. [43]

Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU) Výskyt a vlastnosti Polycyklické aromatické uhlovodíky jsou velmi rozšířené kontaminanty ve všech složkách životního prostředí. Ve své struktuře obsahují benzenová jádra. Vznikají jako důsledek nedokonalého spalování fosilních paliv, při výrobě asfaltu, koksu a během zpracování potravin – uzení masa, grilování, pečení (PAU vznikají spalováním odkapávajícího tuku a srážením se dostávají na povrch grilované potraviny). [44] Toxicita PAU PAU jsou schopny dlouhodobě přetrvávat v životním prostředí. Řadí se mezi karcinogenní látky. Nejznámější PAU s rakovinotvornými účinky je benzo[a]pyren vyskytující se v kouři ze spalování uhlí, ve výfukových plynech a cigaretovém kouři a je hlavní příčinou rakoviny plic. [45]

36

Chlorované dioxiny Vlastnosti a výskyt Dioxiny jsou uměle vyrobené a perzistentní organické látky, což znamená nezničitelné (nepodléhají rozkladu). Zahrnují dvě skupiny látek – polychlorované dibenzo-p-dioxiny a polychlorované dibenzofurany. Zdrojem dioxinů je chemický a textilní průmysl, vznikají nedokonalým spalováním chlorovaných organických látek či při bělení papíru. [46] Dioxiny jsou velmi stabilní, vážou se na tuky a jsou rozpustné ve vodě. Do organismu se dostávají prostřednictvím potravin. Hlavními zdroji jsou hovězí a drůbeží maso a mléko. Toxicita dioxinů Dioxiny po dlouhé kumulaci vyvolávají rakovinu, těžce poškozují imunitní systém, způsobují poruchy vývoje a narušují centrální nervový systém již ve velmi nízkých koncentracích. Mají teratogenní a karcinogenní účinky. Protože jsou dioxiny prakticky nezničitelné, jejich počet stále roste. [47, 48, 49]

c) Sekundární cizorodé látky Jsou látky vzniklé vlivem nežádoucích reakcí v potravinách díky špatnému skladování. Mohou vznikat různými procesy: •

kvasnými procesy (kvašení, výroba octa, ethanolu, vína);

•

hnitím (anaerobní rozklad bakteriemi);

•

tlením (aerobní rozklad);

•

plesnivěním (napadání potravin různými plísněni).

37

3.6 Chemický pokus jako metoda poznávání toxických látek v potravinách Obecná charakteristika Chemický pokus patří k metodám, které aktivizují výuku chemie, názorně doplňují teoretické učivo, a proto by měly být nepostradatelnou součástí vyučovacích hodin. Pomocí pokusů si žák lépe osvojí učivo, prakticky poznává jednotlivé chemické látky, pochopí vztahy mezi nimi, dokáže si udělat představu o průběhu a podstatě chemických dějů. Podle Solárové [50] plní chemické pokusy ve výuce následující funkce: funkce názornosti: chemický pokus by měl být názorný, aby dostatečně demonstroval daný chemický děj; funkce přiměřenosti: učitel by měl volit takové pokusy, které odpovídají vědomostem a věku žáků, to znamená, pro žáky základních škol nevolíme pokusy určené středním školám, protože hrozí nebezpečí, že by žák daný pokus nepochopil; funkce motivační: vhodně zvolený experiment může v žákovi vzbudit zájem o danou problematiku a aktivizovat jeho činnosti v rámci chemie; funkce aplikační: prostřednictvím chemického pokusu bychom měli žákům přiblížit chemii jako běžnou součást každodenního života, volit například k provedení pokusu látky běžně dostupné (filtraci spojíme s využitím v domácnosti: filtrace kávy, cezení těstovin, filtry olejové v autě…); funkce fixační: chemický pokus by měl sloužit také jako fixační metoda, tzn., pokud učitel podává žákům výklad, je vhodné nové učivo doplnit pokusem a žákům tak danou problematiku lépe objasnit; Podle toho, kde pokus probíhá, rozlišujeme pokusy v laboratoři, ve školní třídě a domácí pokusy. [51] Jednotlivé skupiny se liší zejména v požadavcích na použité materiály, chemikálie a v obtížnosti chemického pokusu. Pokusy demonstrační Většinou provádí učitel ve školní třídě. Jedná se o obtížnější nebo nebezpečné pokusy, které by žák neměl sám provádět (například pokusy s koncentrovanými kyselinami a zásadami, s toxickými látkami, hořlavinami apod.) a které plní funkci doplnění výkladu učiva. Žáci upevňují vědomosti metodou pozorování, do realizace pokusu se aktivně většinou nezapojují.

38

Frontální žákovské pokusy Tyto pokusy má naopak provádět každý žák sám nebo ve dvojicích pod dohledem učitele. Žáci rozvíjí a upevňují své dovednosti a návyky v oblasti zacházení s chemikáliemi a sklem, dodržování správného pracovního postupu, učí se udržovat pořádek a kázeň a uvědomují si pocit zodpovědnosti za své chování (zejména ochrana zdraví při práci s chemikáliemi). [52] Pokusy laboratorní Zahrnují laboratorní práce a jedná se o praktická cvičení zakončující určitý probraný úsek učiva. Příkladem je tematický celek týkající se směsí – rozlišování směsi a látky, charakteristika jednotlivých druhů směsí, metody oddělování složek směsí. Po této kapitole by měli žáci absolvovat laboratorní cvičení, kde se blíže seznámí právě s metodami oddělování složek směsí, tyto metody si osvojí a jsou schopni prostřednictvím praktické výuky používat naučené dovednosti i v praktickém životě (například s filtrací jako jednou z metod se setkávají běžně v domácnosti při přípravě čaje). Pokusy domácí Výhoda

domácích

pokusů

spočívá

v poměrně

snadné

dostupnosti

materiálu

a chemikálií. Jedná se o látky běžně dostupné v obchodech (potravinách, drogerii, nebo lékárně). Za negativum můžeme považovat absenci odborného výkladu k pokusu. Žák sice pokus doma provede, ale hrozí, že nepochopí jeho podstatu a není přítomen učitel, aby princip pokusu objasnil a vysvětlil.

Klíčové kompetence rozvíjené prostřednictvím chemického pokusu Kompetence k učení: na základě chemického pokusu žák může lépe pochopit probíranou látku, teoretické poznatky je schopen propojit s praxí. Chemický pokus žákovi názorně ukazuje, jak fungují chemické děje a reakce kolem něj. Kompetence může posílit doplněním otázek k jednotlivým pokusům. Otázky začínající slovy proč nebo jak nutí žáka k přemýšlení a nenásilnou formou si tak osvojuje teorii. Kompetence k řešení problému: máme-li problémovou úlohu, nabízí se možnost převést teorii do praxe – to znamená řešený problém znázornit formou pokusu. Žák se tímto způsobem učí řešit problémové úlohy, hledá vhodná řešení, přemýšlí o nich, volí správnou metodu podle svého uvážení. Konkrétním příkladem může být rychlost reakce. Žákům uvedeme jako jeden z faktorů urychlení rozpouštění zvýšení teploty. Žáci pak sami vymýšlejí další způsoby, které aplikují na konkrétní příklady (například cukr moučka se v čaji rozpustí rychleji než cukr krystal → rychlost rozpouštění ovlivňuje i struktura látek). 39

Kompetence komunikativní: chemický pokus pozitivně ovlivňuje vyjadřovací schopnosti žáka. Žák na pokus určitým způsobem reaguje: popíše jeho princip, diskutuje o něm, učí se logicky a souvisle komunikovat a rozvíjet tak své komunikativní dovednosti. Kompetence sociální a personální: při realizaci chemických pokusů žák spolupracuje ve dvojicích nebo ve skupinách, řeší s ostatními danou problematiku, diskutuje, naslouchá názorům ostatních a určitým způsobem na ně reaguje. Kompetence občanské: žák při chemických pokusech pracuje zodpovědně a takovým způsobem, aby neohrozil zdraví své a ostatních spolužáků. Měl by si osvojit pravidla bezpečné práce v laboratoři a tyto pravidla bezpodmínečně dodržovat. Nezbytnou součástí učiva chemie jsou také zásady první pomoci při práci s chemikáliemi. Kompetence pracovní: žák si osvojí správné zacházení s pomůckami, chemikáliemi, dodržuje stanovené laboratorní postupy při chemických pokusech a své získané teoretické vědomosti a dovednosti aplikuje do praxe při provádění chemických pokusů (například se teoreticky naučí postup destilace a dodržuje ho při samotném provádění této metody). [50]

40

4 Praktická část – chemické pokusy

1.

Izolace nikotinu

Časová náročnost: 15 minut

Teorie: Nikotin patří mezi přírodní látky, tzv. alkaloidy. Alkaloidy jsou sloučeniny obsahující v molekule dusík. Vyskytují se převážně v rostlinách a mají výrazné fyziologické účinky na organismus. Nikotin se nachází v listech a semenech tabáku. V malých dávkách povzbuzuje činnost centrálního nervového systému a zvyšuje krevní tlak, ve větších dávkách dochází k poruchám dýchání a ochrnutí srdečního svalstva. [53] Jedna cigareta obsahuje asi 10 mg nikotinu, do plic se při inhalaci dostává 1 – 3 mg. Smrtelná dávka pro člověka je 50 – 60 mg, což je asi 15 – 20 cigaret. K otravě nedochází, protože člověk nevykouří celou krabičku najednou, takže množství alkaloidu v těle poklesne. [54] Ročník: 9. ročník Učivo: Přírodní látky – alkaloidy Mezipředmětové vztahy: Biologie, výchova ke zdraví Cíle: Žáci získají nikotin z tabákového výrobku, popíší jeho vlastnosti a uvědomí si nebezpečí užívání cigaret v souvislosti se zdravím člověka. Pomůcky: destilační aparatura (destilační baňka, stojan, kruh, chladič, alonž, Erlenmayerova baňka) Chemikálie: tabák, 5% roztok NaOH, Lugolův roztok Bezpečnost práce: NaOH: způsobuje poleptání kůže a poškození očí. H-věty a P-věty: H314, P280, P310, P305 + P351 + P338 První pomoc: Při vdechnutí:vyvedeme postiženého na čerstvý vzduch. Při styku s kůží: zasažené místo omýváme proudem vody. Při požití: vypláchneme ústa a vypijeme velké množství vody, nevyvoláváme zvracení, zajistíme lékařskou pomoc. [55] 41

Lugolův roztok: není nebezpečnou látkou. Nikotin: toxický při požití; při styku s kůží může způsobit smrt; toxický pro vodní organismy, s dlouhodobými účinky. H-věty a P-věty: H301, H310, H411, P273, P280, P302 + P352, P309 + P310 První pomoc: Při vdechnutí: vyvedeme postiženého na čerstvý vzduch, ihned vyhledáme lékaře. Při styku s kůží: omyjeme velkým množství vody a mýdla, svlékneme kontaminovaný oděv. Při expozici nebo necítíme-li se dobře, vyhledáme ihned lékaře nebo toxikologické informační středisko. Při požití: okamžitě vyhledáme lékaře. Při práci: používáme ochranné rukavice/ochranný oděv. Při zasažení očí: vyplachujeme velkým množstvím vody, v případě nutnosti vyhledáme lékaře. Ochrana životního prostředí: zabráníme uvolnění nikotinu do životního prostředí, nikdy nevyléváme do kanalizace. Pokus žáci provádí vždy pod dozorem učitele!. Postup: Sestavíme destilační aparaturu, do destilační baňky dáme asi 3 g tabáku, přidáme asi 25 ml roztoku NaOH a zahříváme. K získanému destilátu přikápneme pár kapek Lugolova roztoku. Pozorujeme vzniklou sraženinu.

Obr. 1: Destilace - nákres

Obr. 2: Destilace

42

Obr. 3: Vznik červenohnědé sraženiny

Pozorování a závěr: Po přidání Lugolova roztoku vznikne……………. sraženina, která dokazuje přítomnost nikotinu. Otázky: Jak působí nikotin na lidský organismus? Které další látky řadíme mezi alkaloidy? Destilace je způsob oddělování složek směsí na základě…………? Které další látky kromě nikotinu obsahuje cigaretový kouř? Jsou tyto látky pro člověka škodlivé? Řešení Po přidání Lugolova roztoku vznikne oranžovohnědá sraženina, která dokazuje přítomnost nikotinu. Jak působí nikotin na lidský organismus? V malých dávkách povzbuzuje činnost centrálního nervového systému a zvyšuje krevní tlak, ve větších dávkách dochází k poruchám dýchání a ochrnutí srdečního svalstva. Které další látky řadíme mezi alkaloidy? Atropin, chinin, kodein, rulík, mák. Destilace je způsob oddělování složek směsí na základě? Destilace je způsob oddělování složek směsí na základě různé teploty varu. Které další látky kromě nikotinu obsahuje cigaretový kouř? Jsou tyto látky pro člověka škodlivé? Cigarety kromě nikotinu obsahují toxické kovy (kadmium, arsen, polonium), další toxické látky (oxid uhelnatý, amoniak, oxidy síry, formaldehyd, fenol…), karcinogenní látky a látky dráždící oči a dýchací soustavu.

43

2.

Izolace a vlastnosti kofeinu

Časová náročnost: 15 minut

Teorie: Kofein patří do skupiny přírodních alkaloidů, které účinkují povzbudivě na lidský organismus, potlačují únavu, probouzí bdělost. Získává se z listů, semen a plodů kávovníku, čajovníku, kakaovníku a dalších rostlin. Tato hořká, bílá, krystalická látka se řadí k drogám, při nedostatku kofeinu se mohou objevit abstinenční příznaky: bolest hlavy, ospalost nebo vyčerpanost. Kofein ovlivňuje metabolismus vápníku v těle, zvyšuje jeho vylučování. Proto pokud člověk pije více kávy denně, měl by vypít alespoň sklenici mléka každý den nebo sníst jogurt, aby doplnil vápník. [60] Kofein je těkavý, proto ho můžeme získat sublimací z kávovníku nebo čajových lístků. Množství kofeinu je závislé na způsobu přípravy nálevu. Jeden šálek kávy obsahuje asi 80 mg kofeinu, čaj ho obsahuje méně, kofein najdeme i v Coca-cole. Smrtelná dávka je kolem 10 gramů kofeinu. [57] Ročník: 9. ročník Učivo: Přírodní látky – alkaloidy Mezipředmětové vztahy: Biologie Cíle: Žáci se seznámí s vlastnostmi kofeinu, možnostmi jeho získání z přírodního materiálu metodou sublimace, charakterizují kofein jako látku s možnými negativními účinky na člověka. Pomůcky: 2 hodinová sklíčka, kahan, stojan, kruh, filtrační papír, čajové lístky popřípadě fermentovaný čaj (nebo kofeinové tabletky) Bezpečnost práce: Kofein: zdraví škodlivý při požití. H-věty, P-věty: H302 První pomoc: Při vdechnutí: vynést postiženého na čerstvý vzduch, zajistit lékařskou pomoc. Při styku s kůží: zasažené místo omývat proudem vody. Při požití: vypláchnout ústa, vypít velké množství vody, vyhledat lékařskou pomoc. [55]

44

Postup: Na hodinové sklíčko nasypeme lístky čaje (rozetřené) nebo tabletku kofeinu a přikryjeme druhým sklíčkem. Vrchní hodinové sklo přikryjeme vlhkým filtračním papírem a opatrně zahříváme. Pozorujeme vznik hnědých jehliček kofeinu. Vznik kofeinu ověříme i čichovou zkouškou (kofein má charakteristickou vůni).

Obr. 1: Sublimace kofeinu

Obr. 2: Aparatura

Obr. 3: Jehličky kofeinu na tabletce a čaji

Pozorování a závěr: Pozorovali jsme vzniklé jehličky…………… Kofein lze získat z čajových lístků, protože má schopnost ……………..

45

Otázky: Zamyslete se nad škodlivostí kofeinu. Kofein je škodlivý při požití. Jak je možné, že lidé pijí kofeinové nápoje a nic se jim nestane? Znáte jiné nápoje kromě čaje a kávy, ve kterých se vyskytuje kofein? Které státy jsou nejvýznamnějšími producenty kávy? Jmenujte alespoň tři. Do jaké skupiny látek kofein řadíme? Řešení Pozorovali jsme vzniklé jehličky kofeinu. Kofein lze získat z čajových lístků, protože má schopnost sublimovat. Zamyslete se nad škodlivostí kofeinu. Kofein je zdraví škodlivý při požití. Jak je možné, že lidé pijí kofeinové nápoje a nic se jim nestane? Smrtelná dávka je kolem 10 gramů kofeinu jednorázově. Jeden šálek kávy obsahuje asi 80 mg kofeinu, čaj ho obsahuje méně. Člověk přijímá kofein postupně, tím pádem nemůže dojít k otravě, naopak v malém množství má kofein povzbuzující účinek. Znáte jiné nápoje kromě čaje a kávy, ve kterých se vyskytuje kofein? Kofein se vyskytuje v kakau, Coca-cole, v energetických nápojích nebo v guaraně. Které státy jsou nejvýznamnějšími producenty kávy? Jmenujte alespoň tři. Brazílie, Kolumbie, Ekvádor, Mexiko, Indie a jiné. Do jaké skupiny látek kofein řadíme? Kofein řadíme mezi alkaloidy.

46

3.

Škrob v potravinách

Časová náročnost: 10 minut

Teorie Škrob patří mezi polysacharidy. Je produktem fotosyntézy a najdeme ho v hlízách, semenech a plodech rostlin, kde má především zásobní funkci. Škrobová zrna jsou ve vodě nerozpustná, tvoří suspenzi, pokud škrob zahřejeme, vznikne tzv. škrobový maz. Většina škrobů je rychle nebo pomalu stravitelná, tráví se v tenkém střevě. Některé škroby se nestráví a organismus je nevyužije – jsou to škroby, které tvoří vlákninu. Modifikované škroby (E1410 – E1450): škroby mají některé nežádoucí vlastnosti, jako je nerozpustnost ve vodě, vysoká viskozita a jiné, proto se upravují (modifikují), aby se tyto vlastnosti upravily nebo odstranily. Tyto modifikované škroby se používají k výrobě cukrovinek, k zahušťování, k výrobě pudinkových prášků, ovocných sirupů a jiných potravin (upravují texturu potravin). [56] Přítomnost škrobu můžeme dokázat Lugolovým roztokem (roztok jodu v jodidu draselném). Po přikápnutí roztoku na zkoumanou potravinu, která obsahuje škrob, dojde k tmavomodrému zbarvení. Nejvíce škrobu obsahují brambory a obilí – z nich se škrob vyrábí. [57] Ročník: 9. ročník Učivo: Přírodní látky – sacharidy Mezipředmětové vztahy: Biologie, výchova ke zdraví Cíle: Žáci poznají vlastnosti škrobu a jeho využití v potravinářském průmyslu. Zařadí modifikovaný škrob k aditivním látkám. Pomůcky: Petriho misky, zkumavka, kapátko, vzorky potravin (salám, ovoce – jablko, hrozen, zelenina – paprika, pudink v prášku) Chemikálie: Lugolův roztok Bezpečnost práce: Škrob: není nebezpečnou látkou Lugolův roztok: není nebezpečnou látkou

47

Postup: Na vzorky potravin v Petriho miskách kápneme Lugolův roztok a pozorujeme vzniklé zbarvení potraviny.

Obr. 1: Vzorky potravin

Obr. 2: Potraviny po přikápnutí roztoku

Obr. 3: Paprika a pudink v prášku

Pozorování a závěr: Potraviny, které škrob obsahují: Potraviny, které škrob neobsahují: Otázky: Mezi které sacharidy škrob patří? Jaký má význam pro rostliny? Co je to suspenze, mezi které směsi ji řadíme? Příklad suspenze? K čemu se používá v potravinářství škrob? Proč řadíme škrob mezi aditivní látky? Řešení Potraviny, které škrob obsahují: jogurt, pudink v prášku. Potraviny, které škrob neobsahují: jablko, hrozny, šunka, paprika. Mezi které sacharidy škrob patří? Škrob patří mezi polysacharidy. Jaký má význam pro rostliny? Škrob je zásobní látkou pro rostliny.

48

Co je to suspenze, mezi které směsi ji řadíme? Příklad suspenze? Suspenze vzniká rozptýlením tuhé látky v kapalině, řadíme ji mezi heterogenní směsi. Příkladem je písek ve vodě. K čemu se používá v potravinářství škrob? Škrob slouží jako zahušťovadlo do omáček, pudinků a jiných výrobků. Proč řadíme škrob mezi aditivní látky? Protože není přirozenou součástí potravin, ale záměrně se do nich přidává pro zlepšení vlastností výrobků.

49

4.

Konzervační látky

Časová náročnost: dlouhodobý pokus

Teorie: Konzervační látky prodlužují trvanlivost potravin, protože ji chrání před působením mikroorganismů. Kromě syntetických konzervantů existují i přírodní látky s konzervačním účinkem jako je kuchyňská sůl nebo ocet. Další látky jsou do potravin záměrně přidávány. Jsou to některé organické kyseliny a jejich soli (benzoová kyselina, sorbová kyselina, mravenčí kyselina, octová kyselina a další), antibiotika (E234, E235) a anorganické látky: například oxid siřičitý, dusitany a dusičnany (E249 – E252). [58] K nebezpečným konzervantům (zejména pro malé děti) patří dusitany a dusičnany, které mění krevní barvivo hemoglobin a ten není pak schopen přenášet kyslík v těle. Kyselina sorbová se značí E200 a využívá se jako konzervační prostředek k prodloužení trvanlivosti pečiva, ale najdeme ji i v margarínech, balených sýrech, kečupech, koláčcích atd. Vyskytuje se volně v přírodě v bobulích horských stromů. Může způsobovat alergie. [59]

Ročník: 9. ročník Učivo: Chemie a výživa – konzervace potravin Mezipředmětové vztahy: Biologie, výchova ke zdraví Cíle: Žáci charakterizují konzervační látky z hlediska využití pro člověka, znají významné zástupce konzervantů. Pomůcky: lžička, zkumavka, kahan, chleba, 2 Petriho misky, držák na zkumavky Chemikálie: kyselina sorbová, voda Bezpečnost práce: Kyselina sorbová: zdraví škodlivá, dráždí oči, dýchací orgány a kůži 50

H-věty a P-věty:H315, H319, H335, P261, P335 + P351 + P338 První pomoc: Při zasažení oči: několik minut vyplachovat vodou, vyhledat lékařskou pomoc. Při vdechnutí: přenést postiženého na čerstvý vzduch. Při styku s kůží: oplachovat zasažené místo vodou a mýdlem. [55] Postup: Malé množství kyseliny sorbové nasypeme do zkumavky s 2 ml vody.

Obr. 1: Zahřívání kyseliny sorbové

Obr. 2: Kyselina sorbová

Zkumavku zahříváme do doby, než se kyselina rozpustí. Krajíc chleba rozpůlíme na dvě půlky. Jednu polovinu navlhčíme roztokem kyseliny sorbové, druhou polovinu vodou. Obě poloviny chleba dáme na Petriho misky a necháme několik dní uzavřené v klidu stát. [57]

Obr. 3: Chleba s kyselinou sorbovou a bez ní

Pozorování a závěr: Na chlebu, který byl navlhčený vodou se objevila………….. Plísně obsahují látky, které jsou pro člověka toxické, mohou vyvolat rakovinu. Na povrchu chleba, navlhčeného kyselinou sorbovou, plíseň nebyla. Kyselina sorbová prodloužila/zkrátila trvanlivost potraviny. Řadíme ji mezi tzv. ………………..

51

Otázky: Které další způsoby konzervace potravin znáte? Jaký je vzorec oxidu siřičitého, který se používá k zpomalení hnědnutí potravin a k bělení? Proč je nutné některé sušené ovoce (meruňky) před konzumací opláchnout v teplé vodě?

Řešení Na chlebu, který byl navlhčený vodou, se objevila plíseň. Plísně obsahují látky, které jsou pro člověka toxické, mohou vyvolat rakovinu. Na povrchu chleba, navlhčeného kyselinou sorbovou, plíseň nebyla. Kyselina sorbová prodloužila trvanlivost potraviny. Řadíme ji mezi tzv. konzervační látky. Které další způsoby konzervace potravin znáte? Dalšími možnostmi konzervace je sušení, nasolování, působení nízké nebo vysoké teploty, chemická konzervace (přidání chemických látek). Jaký je vzorec oxidu siřičitého, který se používá k zpomalení hnědnutí potravin a k bělení? Vzorec oxidu siřičitého je SO2. Proč je nutné některé sušené ovoce (meruňky) před konzumací opláchnout v teplé vodě? Ovoce je konzervováno oxidem siřičitým, aby si uchovalo barvu, po požití této látky mohou nastat bolesti břicha a průjem.

52

5.

Syntetická limonáda

Časová náročnost: 10 minut

Teorie: Pojmem limonády se označují nápoje vyrobené z přírodních ovocných sirupů a sodové vody (voda sycená oxidem uhličitým) nebo z uměle vyrobených extraktů. Často obsahují potravinářské barvivo, cukr, kyselinu citronovou, nebo konzervační látku kyselinu benzoovou [58]. Nebezpečné pro člověka jsou právě z důvodu vysokého množství cukru (obezita) a z obsahu umělých látek. Například Coca-cola obsahuje kyselinu fosforečnou, která ovlivňuje hladinu vápníku v těle. Častá konzumace Coca-coly má za následek zvýšené riziko vzniku osteoporózy. Limonádové sirupy jsou koncentráty ředěné vodou, které obsahují až 65 % cukru, konzervační látky, kyseliny, barviva a jiné látky. [56] Nejkvalitnější jsou čerstvě připravené džusy bez přídatných látek, naproti tomu by se člověk mě vyvarovat ovocným nápojům. Obsahují méně než 25 % ovocné složky a mohou obsahovat konzervační přísady a barviva. Ročník: 9. ročník Učivo: Chemie a výživa – složení potravy Mezipředmětové vztahy: Výchova ke zdraví Cíle: Žáci se seznámí se složením limonád, které jsou k dostání v obchodech, uvědomují si negativní vlivy přídatných látek v nápojích. Pomůcky: kádinka, lžička Chemikálie: kyselina citronová, hydrogenuhličitan sodný, sacharóza (cukr), potravinářská barviva, voda Bezpečnost práce: Kyselina citronová: dráždí kůži a dýchací orgány. H-věty a P-věty: H315, H318, H335, P261, P280, P305 + P351 + P338 První pomoc: Při zasažení očí: několik minut vyplachujeme vodou.

53

Hydrogenuhličitan sodný (jedlá soda): způsobuje podráždění očí. H-věty a P-věty:H318, P305 + P351 +P338 První pomoc: Při zasažení očí: několik minut vyplachujeme vodou. Sacharóza: není nebezpečnou látkou. [55]

Postup: Do kádinky nasypeme 1 lžičku kyseliny citronové, přidáme stejné množství jedlé sody a 6 lžiček cukru. Ke směsi přidáme libovolné potravinářské barvivo (stačí na špičku lžičky). Látky promícháme, přilijeme asi 250 ml vody z vodovodu.

Obr. 1: Příprava limonády

Obr. 2: Bublinky vznikajícího plynu

Obr. 3: Zelená a červená limonáda

Pozorování: Kapalina v kádince vzpěnila: reakcí kyseliny citronové a hydrogenuhličitanu sodného vznikal…………., který unikal v podobě bublinek. Sacharóza dodává nápoji sladkou chuť a barvivo vzhled. Otázky: Z etikety zakoupeného nápoje přečti složení. Které chemické látky nápoj obsahuje? Hydrogenuhličitan sodný má i další využití v potravinářství, jaké? 54

Jaké vlastnosti má CO2? Při které exotermické reakci vzniká? Kterým jednoduchým pokusem můžeme vznikající CO2 dokázat a proč? Reakcí CO2 a vody vzniká kyselina, která je velmi nestálá. Reakci zapiš a doplň vznikající produkt. Je každodenní pití vod sycených CO2 vhodné?

Řešení Kapalina v kádince vzpěnila: reakcí kyseliny citronové a hydrogenuhličitanu sodného vznikal oxid uhličitý, který unikal v podobě bublinek. Sacharóza dodává nápoji sladkou chuť a barvivo vzhled. Z etikety zakoupeného nápoje přečti složení. Které chemické látky nápoj obsahuje? Nápoje mohou obsahovat konzervanty, barviva, umělá sladidla a další látky. Hydrogenuhličitan sodný má i další využití v potravinářství, jaké? Jedlá soda se používá jako kypřící přísada do pečiva nebo moučníků, na pálení žáhy, k přípravě limonád. Jaké vlastnosti má CO2? Při které exotermické reakci vzniká? CO2 je bezbarvý plyn bez zápachu, je těžší než vzduch, nedýchatelný. Vzniká při dokonalém spalování uhlíku (za dostatečného přístupu vzduchu). Kterým jednoduchým pokusem můžeme vznikající CO2 dokázat a proč? CO2 nepodporuje hoření a je těžší než vzduch, vznikající CO2 tak můžeme dokázat vložením hořící špejle do kádinky, kde CO2 vzniká; například reakcí kyseliny octové a jedlé sody. Reakcí CO2 a vody vzniká kyselina, která je velmi nestálá. Reakci zapiš a doplň vznikající produkt. CO2 + H2O → H2CO3 Je každodenní pití vod sycených CO2 vhodné? CO2 se přidává jako aditivní látka do nápojů, může způsobit nadýmání, může způsobit dehydrataci organismu (má diuretický účinek).

55

6.

Okurková limonáda

Časová náročnost: 15 minut

Teorie: Okurka je plná vitamínů a minerálů. Obsahuje více jak 95 % vody, vitamin C, vitaminy skupiny B, draslík a vápník. Pomáhá tělu vyplavovat škodliviny, podporuje funkci jater, snižuje hladinu cholesterolu. Řadí se k tzv. antidiuretikům = podporuje vylučování. Využívá se také v péči o pleť. Má zklidňující a zvláčňující účinky, čistí pleť. Šťáva z okurky pomáhá při potížích s krevním tlakem, při zánětech, dásňových onemocněních a při vypadávání vlasů. [61] Zelená barva okurky je způsobena přírodním rostlinným barvivem – chlorofylem. Ročník: 9. ročník (8. ročník) Učivo: Chemie a výživa – složení potravy Mezipředmětové vztahy: Výchova ke zdraví, biologie Cíle: Žáci si uvědomí rozdíl mezi přírodními a umělými barvivy, charakterizují pozitiva přírodních látek z hlediska působení na zdraví člověka. Pomůcky: salátová okurka, mixér, cedník (sítko), šťáva z limetek nebo citronů, třtinový cukr, sklenice, struhadlo, mísa Chemikálie: studená voda Postup: Okurku oloupeme a nastrouháme najemno na struhadle. Nastrouhanou okurku dáme do mísy a zalijeme litrem studené vody, přisypeme 2 lžíce cukru a přidáme podle chuti šťávu z citronů. Směs rozmixujeme a přecedíme přes sítko.

56

Obr. 1: Potřebné suroviny

Obr. 2: Okurková limonáda

Pozorování: Vznikla směs zelené barvy, která obsahovala/neobsahovala přídatné chemické látky. Otázky: V postupu se využívá jedné z metod oddělování složek směsí. Která z nich to je a na jakém principu je založená? Která další přírodní barviva kromě chlorofylu znáš? Kde se vyskytují? Řešení Vznikla směs zelené barvy, která neobsahovala přídatné chemické látky. V postupu se využívá jedné z metod oddělování složek směsí. Která z nich to je a na jakém principu je založená? Využívá se filtrace založe na oddělení pevných kousků okurků od kapaliny. Filtrace je oddělování složek směsí na základě velikosti částic. Která další přírodní barviva kromě chlorofylu znáš? Kde se vyskytují? Karotenoidy (mrkev), xantofyly (žlutá paprika).

57

7.

(Ne)zdravý ledový zelený čaj

Časová dotace: 20 minut

Teorie: Zelený čaj je vyroben z pečlivě vybraných ingrediencí, je zdrojem antioxidantů, které zabraňují předčasnému stárnutí a blahodárně působí na lidský organismus. S tímto sloganem, se můžeme setkat v reklamách a na obalech ledových čajů. Je tomu tak ve skutečnosti? Na etiketách ledových čajů nalezneme různé hodnoty obsahu čaje v nápoji, nekvalitní čaje mohou mít množství i menší než jedno procento (například čaj značky Natea: 0,2 % zeleného čaje). Dalšími přídatnými látkami v ledových čajích jsou aromata, konzervační látky, zvýrazňovače chuti a v neposlední řadě také umělá barviva, která dodávají zelenému čaji jeho zelenou barvu. Některé z uvedených skupin látek mohou mít na člověka negativní vliv: způsobují alergické reakce, astma, vyrážky a další zdravotní problémy. Ročník: 9. ročník Učivo: Chemie a výživa: složení potravy, konzervace potravin Mezipředmětové vztahy: Výchova ke zdraví Cíle: Žáci se přesvědčí o složení kupovaných ledových čajů, dokážou přítomnost aditivních látek, konkrétně barviv. Zhodnotí pozitiva a negativa kupovaných ledových čajů. Pomůcky: filtrační aparatura (filtrační kruh, stojan, filtrační papír, 3 kádinky, nálevka, skleněná tyčinka). Chemikálie: dva vzorky kupovaných ledových čajů, živočišné uhlí Bezpečnost práce: Živočišné uhlí (práškové): není nebezpečnou látkou. Postup: Nalijeme zelené čaje do kádinek, přidáme k nim práškové živočišné uhlí (pokud máme uhlí v tabletách, nejdříve tablety rozetřeme v třecí misce, pak smícháme s čaji). Sestavíme filtrační aparaturu a roztoky přefiltrujeme. V případě potřeby můžeme přefiltrovat roztok dvakrát. Srovnáme barvu ledového čaje před a po filtraci.

58

Obr. 1: Vzorky ledových čajů

Obr. 3: ledový čaj Ice tea

Obr. 2: Filtrace ledového čaje

Obr. 4: Ledový čaj Frugo

Obr. 5: Čaj Frugo po filtraci

Pozorování a závěr: U obou roztoků jsme filtrací získali filtrát, který byl………………….. na rozdíl od původní barvy ledového čaje. Filtrací jsme oddělili ………………. z roztoku ledového čaje. Tím jsme dokázali, že některé ledové čaje jsou přibarvovány. Živočišné uhlí je schopno na sebe navázat barviva obsažená v čaji, uhlí se zachytí na filtračním papíře. Otázky: Zjisti z etikety, které další přídatné látky ledové čaje mohou obsahovat. Kde se používá živočišné uhlí a které jeho schopnosti se při tom využívá? Jaký je rozdíl mezi absorpcí a adsorpcí? Barvené jsou nejen čaje, ale i jiné nápoje, například Coca-cola, která obsahuje navíc ještě kyselinu s negativními účinky na organismus. O kterou kyselinu jde a co způsobuje?

59

Řešení U obou roztoků jsme filtrací získali filtrát, který byl bezbarvý na rozdíl od původní barvy ledového čaje. Filtrací jsme oddělili barviva z roztoku ledového čaje. Tím jsme dokázali, že některé ledové čaje jsou přibarvovány. Živočišné uhlí je schopno na sebe navázat barviva obsažená v čaji, uhlí se zachytí na filtračním papíře. Zjisti z etikety, které další přídatné látky ledové čaje mohou obsahovat. Mohou obsahovat konzervanty, zvýrazňovače chuti, barviva, aromata aj. Kde se používá živočišné uhlí a které jeho schopnosti se při tom využívá? Využívá se v lékařství při střevních potížích, protože je schopno sebe navázat toxické látky z organismu. Má vysokou adsorpční schopnost. Jaký je rozdíl mezi absorpcí a adsorpcí? Absorpce je vstřebání nebo pohlcení jedné látky jinou, adsorpce znamená přichycení látky k povrchu jiné látky. Barvené jsou nejen čaje, ale i jiné nápoje, například Coca-cola, která obsahuje navíc ještě kyselinu s negativními účinky na organismus. O kterou kyselinu jde a co způsobuje? Cola obsahuje kyselinu fosforečnou, která vyplavuje vápník z těla.

60

8.

Příprava „zdravého“

Časová náročnost: 5 minut

zeleného čaje Teorie: Čajovník je 1 – 1,5 metru vysoká rostlina, pěstuje se na plantážích a sklízí se zhruba každých 14 dnů. Pochází pravděpodobně z Číny a do Evropy se dostal v roce 1610 z Indie. [62] Mezi nejvýznamnější pěstitele patří Indie, Čína nebo Japonsko. Při zpracování čaje se dodržuje několik pracovních kroků: trhání, zavadání, svinování, fermentace (proces přeměny organických látek na jednodušší látky), sušení, třídění. Zelený čaj se nefermentuje. Chemické složení čaje: Hlavními účinnými látkami v čaji jsou: kofein (povzbuzuje centrální nervový systém) a třísloviny (uklidňují žaludek a střeva), nefermentované čajové lístky obsahují 15 – 20 % bílkovin, 5 % cukrů, kyselinu askorbovou, vitaminy skupiny B, glykosidy, terpenoidy a fenoly. Díky obsaženým látkám má čaj i antioxidační účinky. [62] Správná příprava čaje: Čaj zaléváme vroucí vodou a luhujeme nejméně 4 minuty, ne déle než 6 minut, jinak ztrpkne. Podle legislativy čaje dělíme na: ovoněný: čaj, který absorboval požadované vůně a pachy; ochucený čaj: směs čaje s jinými rostlinami; aromatizovaný: obsahuje látky, které dodávají aroma; bylinný: vyrobený z bylin nebo obsahuje směs bylin a čaje nebo bylin a ovoce, obsah bylin musí být minimálně 50 %; ovocný čaj: vyrobený ze sušeného ovoce a rostlin, podíl ovoce musí být vyšší než 50 %. [62] Učivo: Nebezpečí chemie – stimulační drogy Mezipředmětové vztahy: Výchova ke zdraví, biologie Cíle: Žáci si uvědomí pozitiva čerstvě připraveného zeleného čaje ve srovnání s čaji, které se prodávají v obchodě a jsou různě chemicky upravovány. Pomůcky: sáček zeleného čaje, šálek, sklenice, lžíce Chemikálie: horká voda, led, cukr (med), máta

61

Postup: Šálek čaje zalijeme horkou vodou do půlky sklenice, necháme luhovat (maximálně 4 minuty), poté osladíme podle chuti cukrem nebo medem. Doplníme kostkami ledu, ozdobíme lístky máty.

Obr. 1: Ledový zelený čaj

Pozorování a závěr: Připravili jsme čaj, který …………… přídatné chemické látky. Otázky: Vysvětli pojem přídatné (aditivní) látky, jaká je jejich funkce? Které látky čaj obsahuje a jaký mají účinek? Co je to fermentace? Řešení Připravili jsme čaj, který neobsahuje přídatné chemické látky. Vysvětli pojem přídatné (aditivní) látky, jaká je jejich funkce? Přídatné látky jsou látky, které nejsou přirozenou součástí potravin, ale přidávají se do nich za účelem zlepšení vlastností. Které látky čaj obsahuje a jaký mají účinek? Čaj obsahuje kofein (povzbuzuje), vitamíny skupiny B, třísloviny (uklidňují žaludek), antioxidační látky… Co je to fermentace? Přeměna organických látek na jednodušší látky.

62

9.

Tajemství citronového aroma

Časová náročnost: 20 minut

Teorie: Silice jsou těkavé lipofilní látky, které se získávají z rostlin. Základem silic jsou především isoprenové (2-methylbuta-1,3-dien) jednotky. Silice se vyznačují charakteristickými vůněmi, které rostlině slouží jako ochrana před parazity. Silice se liší svými účinky; mohou mít protizánětlivé účinky, dráždivé, desinfekční či antiseptické. Mezi nejznámější silice patří mentol (silice máty peprné), kafr (silice z kafrovníku), pinen (z borovice), limonen a citral (z citrusů) a jiné. [63] Silice se získávají destilací s vodní parou (silice jsou lehčí než voda, na základě této vlastnosti se pak dají oddělit v dělicí nálevce od vody). Používají se v kosmetice a v potravinářském průmyslu (při výrobě jídel nebo jako aromata). V současné době existuje mnoho náhražek těchto silic, které se vyrábějí synteticky a neobsahují žádnou přírodní látku. Ročník: 9. ročník Učivo: Chemie a výživa – složení potravy Mezipředmětové vztahy: Výchova ke zdraví, biologie Cíle: Žáci se seznámí s aditivními látkami, které se přidávají do potravin, dokážou od sebe oddělit složky směsi na základě destilace, dokážou vzniklý ethanol a charakterizují ho z hlediska účinků na zdraví člověka. Pomůcky: destilační aparatura (destilační baňka, stojan, kruh, chladič, alonž, Erlenmayerova baňka, teploměr), zápalky Chemikálie: citronové aroma do potravin Bezpečnost práce: Ethanol: vysoce hořlavá kapalina a její páry. H-věty a P-věty: H225, P210, P233 První pomoc:

63

Při vdechnutí: přenést na čerstvý vzduch. Při zasažení očí: vyplachovat velkým množstvím vody, vyhledat lékařskou pomoc. Při požití: vypít velké množství vody, zajistit lékařskou pomoc. [55] Postup: Sestavíme destilační aparaturu. Do destilační baňky nalijeme 20 ml citronového aroma a zahříváme. Destilát jímáme do kádinky. Pozorujeme barvu destilátu.

Obr. 1: citronové aroma

Obr. 2: Destilace citronového aroma

obr. 3: Důkaz získaného ethanolu

Pozorování: Získali jsme destilát, který se od původního roztoku lišil……………….. .Destilací jsme získali …………, který byl…………….. na rozdíl od původního (žlutého) roztoku. Otázky: Proč je možné oddělit ethanol ze směsi? Jak dokážeme vzniklý ethanol a proč? Jaké důsledky a rizika sebou nese konzumace alkoholu? Dají se uměle vyrobená aromata (například z citrusů) nahradit?

64

Řešení Získali jsme destilát, který se od původního roztoku lišil barvou. Destilací jsme získali ethanol, který byl bezbarvý na rozdíl od (původního) žlutého roztoku. Proč je možné oddělit ethanol ze směsi? Protože má nižší teplotu varu. Jak dokážeme vzniklý ethanol a proč? Zapálením, protože ethanol je hořlavina. Jaké důsledky a rizika sebou nese konzumace alkoholu? Alkohol ovlivňuje psychiku, trávicí soustavu: způsobuje cirhózu jater, nádorová onemocnění, může dojít k otravě alkoholem. Dají se uměle vyrobená aromata (například z citrusů) nahradit? Místo umělého aroma můžeme použít například kůru z citronu (chemicky neošetřenou).

65

10.

Stanovení dusičnanů

Časová náročnost: 10 minut

v mrkvové šťávě Teorie: Dusitany a dusičnany patří mezi aditivní látky, které se používají v potravinářství jako konzervační přísady k prodloužení trvanlivosti uzenin a uchování jejich barvy. Hlavním zdrojem dusičnanů jsou hnojiva. Důsledkem nadměrného hnojení se tyto látky dostávají do organismu člověka prostřednictvím kontaminované potravy a mohou se přeměňovat na karcinogenní látky. Dusičnany ovlivňují schopnost krve uvolňovat kyslík. Vážou se na hemoglobin a zabraňují přenosu kyslíku. Nejvíce ohroženi jsou kojenci (do třech měsíců života), neboť jsou více náchylní k otravám. [64] Brambory, špenát a mrkev patří k zelenině, která má velkou schopnost vázat na sebe dusičnany z půdy a hromadit je v sobě. Ročník: 9. ročník Učivo: Anorganické sloučeniny – soli Chemie a výživa – složení potravy Mezipředmětové vztahy: Výchova ke zdraví Cíle: Studenti pomocí indikátorových papírků stanoví koncentraci dusičnanů v mrkvové šťávě, vyvodí další možnosti kontaminace zeleniny dusičnany (kromě hnojení). Pomůcky: kádinka, zkumavka, struhadlo, indikátorové papírky na zkoumání obsahu dusičnanů, mrkev Postup: Do kádinky nastrouháme mrkev, získanou šťávu přelijeme do zkumavky. Pomocí indikátorových papírků zkoumáme obsah dusičnanů ve vzorku: porovnáme barevný výsledek se stupnicí na krabičce a určíme koncentraci dusitanů a dusičnanů ve vzorku.

66

Obr. 1: Stanovení dusičnanů

Obr. 2: Indikátorový papírek

Pozorování: Mrkvová šťáva neobsahovala dusitany  , ale obsahovala dusičnany (do 25 mg.l-1  ) Závěr: Množství dusičnanů je pro člověka (zvláště pro děti) nebezpečné, protože zabraňuje přenosu………… v těle. Otázky: Jaký je obecný chemický vzorec dusitanů a dusičnanů? Hlavními zdroji dusičnanů jsou? Proč není vhodné pít chemicky čistou neboli destilovanou vodu? Řešení Množství dusičnanů je pro člověka (zvláště pro děti) nebezpečné, protože zabraňuje přenosu kyslíku v těle. Jaký je obecný chemický vzorec dusitanů a dusičnanů? Dusitany:  , dusičnany:  Hlavními zdroji dusičnanů jsou? Hnojiva; z pohnojené půdy se dusičnany dostávají do rostlin, následně do organismu člověka. Proč není vhodné pít chemicky čistou neboli destilovanou vodu? Destilovaná voda neobsahuje žádné minerální látky, pití takové vody způsobuje úbytek minerálů v organismu (prostřednictvím vody získává člověk minerály přirozenou cestou).

67

Cukry Sacharidy jsou organické sloučeniny, které se skládají z vodíku, uhlíku a kyslíku. Jsou součástí živých organismů, Mají význam jako zdroj a zásoba energie a jsou součástí složitějších látek (nukleové kyseliny, hormony). Vznikají v rostlinách fotosyntézou. Můžeme je rozdělit na monosacharidy (glukóza, fruktóza), disacharidy (sacharóza, maltóza) a polysacharidy (škrob, celulóza). Umělá sladidla jsou uměle vyrobené látky, které se používají při výrobě dia produktů. Výhodou umělých sladidel je to, že chrání před zubním kazem, protože nepodporují růst bakterií v ústní dutině. Využívají se jak v domácnostech, tak v potravinářství na výrobu nápojů, kompotů, žvýkaček i mléčných produktů. Mezi nejznámější umělá sladidla patří aspartam E951 a sacharin E954. Nadměrná konzumace umělých sladidel může vyvolávat bolesti hlavy, únavu, závratě, deprese, nespavost a může způsobovat obezitu. [65]

11.

Glukóza versus umělá

Časová náročnost: 15 minut

sladidla Teorie: Glukóza neboli hroznový cukr je bílá krystalická látka sladké chuti. Najdeme ji v ovoci jako je vinná réva nebo i v medu. Používá se k výrobě ethanolu a alkoholických nápojů (pivo, víno). Roztok glukózy ve vodě se používá jako umělá výživa tzv. infuze. [12] Hyperglykemie znamená zvýšené množství krevního cukru, hypoglykemie naopak sníženou hladinu cukru v krvi. Přítomnost glukózy dokážeme pomocí jedlé sody a roztokem modré skalice, kdy se přítomnost glukózy projeví charakteristickým (hnědočerveným) zbarvením. Ročník: 9. ročník Učivo: Přírodní látky – sacharidy Mezipředmětové vztahy: Výchova ke zdraví, biologie Cíle: Žáci od sebe rozeznají glukózu a umělé sladidlo, uvedou vlastnosti těchto sacharidů, uvědomí si vliv přírodních a umělých sacharidů na zdraví člověka, jejich negativa a pozitiva.

68

Pomůcky: 2 zkumavky, kapátko, kahan, zápalky, držák na zkumavky Chemikálie: šťáva z hroznového vína, malin, rybízu, voda (limonáda), umělé sladidlo, jedlá soda, pentahydrát síranu měďnatého (modrá skalice) Bezpečnost práce: Jedlá soda (hydrogenuhličitan sodný): způsobuje podráždění očí. H-věty a P-věty:H318, P305 + P351 +P338 První pomoc: Při zasažení očí: několik minut vyplachujeme vodou. Pentahydrát síranu měďnatého: zdraví škodlivý při požití, dráždí kůži, způsobuje podráždění očí. H-věty a P-věty: H302, H315, H319, H410, P280, P273, P305 + P351 + P338, P362, P301 + P312, P332 + P313 První pomoc: Při nadýchání: vynést postiženého na čerstvý vzduch. Při styku s kůží: omýt vodou a mýdlem. Při zasažení očí: vypláchnout proudem vody. Při požití: vypláchnout ústa vodou, vyhledat lékaře. [55] Postup: Do dvou zkumavek dáme vzorek šťávy z ovoce a vodu oslazenou umělým sladidlem, do každé přidáme jedlou sodu a několik kapek 5% roztoku modré skalice. Směs protřepeme a zahřejeme.

Obr. 1: Sacharin, bílé hrozny

Obr. 2: Potřebné pomůcky

69

Obr. 3: Přidání jedlé sody a modré skalice

Obr. 4: Změna barvy po zahřátí

Pozorování: Roztok, který obsahoval glukózu, se zbarvil ……………….., roztok oslazený umělým sladidlem………………….. Otázky: Mezi kterou skupinu sacharidů patří glukóza? Jakým chemickým dějem glukóza vzniká? Pro tvorbu cukrů potřebuje rostlina…………….., který získává ze vzduchu a vodu z půdy. Energii získává ze…………………….. Důležitou roli při tomto procesu hraje rostlinné barvivo tzv. ………………… Produktem děje je …………..

Řešení Roztok, který obsahoval glukózu, se zbarvil hnědočerveně, roztok oslazený umělým sladidlem se nezbarvil. Mezi kterou skupinu sacharidů patří glukóza? Glukóza patří mezi monosacharidy. Jakým chemickým dějem glukóza vzniká? Glukóza vzniká fotosyntézou. Pro tvorbu cukrů potřebuje rostlina oxid uhličitý, který získává ze vzduchu a vodu z půdy. Energii získává ze slunečního svitu. Důležitou roli při tomto procesu hraje rostlinné barvivo tzv. chlorofyl. Produktem děje je kyslík.

70

5 Výzkumná část 5.1 Cíl výzkumu Diplomová práce se zabývá toxickými látkami v potravinách, proto stěžejním cílem výzkumu bylo zjistit, jaké znalosti o toxických látkách vlastně žáci devátých tříd základních škol mají, zda si uvědomují rizikovost zkažených a plesnivých potravin, zda znají škodlivé účinky některých kovů, s kterými se setkávají běžně třeba v obalových materiálech, nebo co se skrývá pod označením pojmu E-kódy na etiketách výrobků.

5.2 Dotazníková metoda Výzkum byl prováděn prostřednictvím dotazníku, což je nejpoužívanější metoda zjišťování údajů. Výhoda dotazníkové metody spočívá v tom, že můžeme získat velké množství informací za kratší dobu. Osoby, pro které je dotazník určen, se nazývají respondenti.

5.3 Struktura dotazníku Dotazník by měl mít promyšlenou strukturu, být logicky rozdělen na několik oblastí, které obsahují otázky s danou problematikou. Dotazník se skládá ze tří částí: vstupní část: skládá se z hlavičky (údaje zadavatele dotazníku, cíle výzkumu a pokyny pro práci s dotazníkem); střední část: obsahuje vlastní otázky dotazníku; závěr: poděkování respondentovi za vyplnění dotazníku. [66, 67]

Typy otázek v dotazníku Otázky by měly být srozumitelné, jasné a jednoznačné. Základní dělení otázek je podle stupně otevřenosti: rozlišujeme otázky uzavřené, polouzavřené a otevřené.

Uzavřené otázky Respondent volí jednu z nabízených odpovědí (podtržením, kroužkováním). V případě zcela uzavřených (dichotomiích) otázek se nabízí pouze odpověď ano/ne, nebo existují otázky s více možnostmi (ano/ne/nevím). Výhodou těchto otázek je nenáročnost zpracování.

71

Otevřené otázky Respondent má možnost volné odpovědi, sám volí její délku i obsah. Díky těmto otázkám je možno získat nové a dosud neznámé údaje, odpovídá se na ně ale obtížněji a jejich zpracování je pro zadavatele dotazníků náročnější.

Polouzavřené otázky U polozavřených otázek se nejprve nabízí možná odpověď, teprve potom respondent objasňuje, proč danou odpověď zvolil formou volné odpovědi (časté otevřené otázky jsou typu: ano/ne. Pokud ano, proč?)

Pravidla pro tvorbu otázek Jasné otázky: otázky musí být pro respondenty srozumitelné a jasně definované, aby jim všichni rozuměli. Smysluplnost: smysluplné otázky zvyšují zájem respondenta o odpovídání. Jednoduchost: otázky by měly být jednoduché a lehce pochopitelné, protože na složité a dlouhé otázky se těžko odpovídá. Vynechat záporné výrazy: respondenti často přehlédnou záporné výrazy v otázce a pak odpovídají na kladnou otázku. Pokud je použitý záporný výraz, měl by být v textu zvýrazněn. Vynechat předpojaté otázky: některé otázky se týkají konkrétní osoby nebo instituce a odpověď respondenta je ovlivněna osobním postojem. Někdy odpovídá respondent na otázku tak, jak je to společensky žádoucí a ne podle pravdy. Stručnost: příliš široké znění otázky může vést k velmi volným odpovědím. [66]

Délka dotazníku Dotazník by měl být tak dlouhý, aby výzkumník získal všechny údaje, které potřebuje. Příliš dlouhý dotazník respondenty unavuje a s větším počtem otázek klesá jejich chuť dotazník vyplňovat. Samozřejmě záleží i na tématu, kterého se dotazník týká. Konkrétní téma dotazníku ovlivňuje i žákův zájem dotazník vyplnit.

72

5.4 Tvorba dotazníku a výběr respondentů Pokud chceme provádět výzkum dotazníkovou metodou, měli bychom dodržovat několik zásadních pravidel: Sestavování dotazníku: hypotézami rozumíme vědecké předpoklady, vycházíme z poznatků, které jsou o daném problému známy, nebo z praktických zkušeností výzkumníka. [66] Při tvorbě dotazníku musíme jasně definovat zkoumaný problém a očekávané výstupy. Hypotézy pak stanovené teoretické poznatky na základě výzkumu potvrdí nebo vyvrátí. Předvýzkum: jeho cílem je zjistit, zda je dotazník použitelný, to znamená, zda respondenti otázkám porozuměli, jaký je potřebný čas k vyplnění dotazníku, zda lze získané údaje zpracovat atd. Na základě předvýzkumu je pak možné upravit a pozměnit otázky tak, aby vyhovovaly všem respondentům. Předvýzkum se provádí na malém vzorku lidí. Výzkum: samotný výzkum můžeme realizovat více způsoby: zasláním poštou, prostřednictvím internetu nebo osobním (přímým) předáním dotazníků – tento způsob je nejvýhodnější, protože nám zaručí vysokou návratnost dotazníků. [66] Vybíráme takové respondenty, kteří jsou pro daný výzkum žádoucí a vhodní (orientují se v dané problematice, mají základní znalosti o tématu, rozumí kladeným otázkám…).

5.5 Realizace výzkumu Dotazník k této diplomové práci se skládá celkem z 15 otázek, které souvisejí s danou problematikou a mají za úkol ověřit znalosti žáků o toxických látkách. Bylo použito pouze uzavřených otázek s pevně stanovenými možnostmi a úkolem žáků bylo zvolit vždy pouze jednu odpověď, kterou považují za správnou. Samotný výzkum proběhl na dvou brněnských školách, konkrétně na ZŠ Křídlovická a na ZŠ Tuháčkova a zúčastnilo se ho celkem 73 žáků devátých tříd (24 žáků ze ZŠ tuláčkova a 49 žáků ze ZŠ Křídlovická). Výsledky výzkumu u jednotlivých otázek jsou znázorněny prostřednictvím grafů. Dále je zde uvedený graf, z kterého můžeme vyčíst procentuální úspěšnost jednotlivých otázek obou škol. Základní škola Křídlovická je škola s rozšířenou výukou chemie, proto lze předpokládat, že úspěšnost žáků této školy bude vyšší ve srovnání se ZŠ Tuháčkova.

73

Stanovení hypotéz Hypotéza č. 1: Žáci se orientují v problematice zkažených potravin, rozeznávají ušlechtilé plísně, které jsou naopak žádoucí na potravinách. Hypotéza č. 2: Žáci znají pojmy: E – kódy, aspartam a přídatné látky, jsou seznámeni s problematikou dusičnanů v potravě v rámci anorganické chemie. Hypotéza č. 3: Žáci dokážou charakterizovat vlastnosti a toxicitu některých kovů z hlediska vlivu na zdraví člověka, nejbližší je jim rtuť, hliník a měď, naopak nejméně informací mají o arsenu.

74

5.5.1 Dotazník Milí žáci, jmenuji se Vendula Havlenová a studuji chemii a výchovu ke zdraví na Pedagogické fakultě Masarykovy univerzity v Brně. Prosím o vyplnění dotazníku, který se zabývá toxickými látkami v potravinách. Tento dotazník je anonymní a bude sloužit jako podklad pro mou diplomovou práci. Děkuji předem za vyplnění dotazníku. Zakroužkujte vždy jen jednu možnost, která je podle vás správná. Bc. Vendula Havlenová

Plísně: a. některé plísně na potravinách jsou žádoucí b. všechny plísně jsou zdraví škodlivé c. potraviny s plísněmi můžeme bez obav konzumovat, neuškodí nám Potraviny napadené plísní: a. stačí odkrojit plesnivý kousek potraviny a potravinu sníst b. plesnivou potravinu zničíme povařením, zmrazením nebo upečením c. plesnivé potraviny okamžitě vyhodíme Plísně obsahují toxické látky, které se nazývají: a. toxominy b. mikotoxózy c. mykotoxiny Rtuť: a. je součástí amalgámových plomb b. nepatří mezi toxické kovy c. nemůže poškodit zrak, sluch i hmat

Hliník: a. používá se jako obalový materiál, je velmi těžký, špatně se tvaruje b. je podezřelý, že způsobuje Alzheimerovu chorobu c. je bezpečným obalovým materiálem, zejména pro balení potravin, které obsahují kyseliny

75

Arsen: a. největším zdrojem arsenu jsou mořští živočichové, tímto způsobem se dostává arsen do organismu člověka b. nejvýznamnější rudou arsenu je bauxit a korund c. není toxický, přidává se do potravin z důvodu hubení bakterií Měď: a. není toxická, vyrábějí se z ní pánve a nádobí, protože velmi dobře vede teplo b. je toxická jen pro vodní organismy a zvířata, pro člověka neznamená žádné nebezpečí c. je toxická, proto jsou měděné pánve pocínované, aby měď nepřišla do kontaktu s potravinami Sycené nápoje: a. jsou zdravější, než nápoje bez bublinek, protože sycené nápoje obsahují oxid uhličitý, který nám prospívá b. sycené nápoje jsou nápoje obsahující oxid uhelnatý, který je zdravý škodlivý, proto bychom se těmto nápojům měli vyhýbat c. sycené nápoje obsahují oxid uhličitý, každodenní pití těchto vod není vhodné Aspartam: a. je druh umělého barviva, které se přidává do potravin b. je název vitamínu skupiny B c. je umělé sladidlo Alkohol: a. alkohol můžeme získat destilací, alkohol do určitého množství zvyšuje schopnost udržet pozornost b. alkohol lze získat sublimací, konzumace alkoholu způsobuje cirhózu jater c. alkohol

se vyrábí

kvašením cukrů,

konzumace

alkoholu negativně ovlivňuje paměť

76

Tzv. E – kódy: a. jsou označení přírodních látek, které se vyskytují v potravinách b. jsou kódy jednotlivých zemí, kde byly potraviny vyrobené c. jsou označení pro přídatné látky v potravinách Dusitany a dusičnany: a. hlavním zdrojem je nerost kalcit, používají se k hubení hlodavců b. jsou složkou hnojiv, vlivem hnojení se dostávají do řek, kde ničí řasy a obohacují vodu kyslíkem c. jsou

součástí

hnojiv,

nadbytek

dusičnanů

je

nebezpečný zvláště pro novorozence Destilovaná voda: a. destilovaná voda je k pití nejzdravější, protože je nejčistší, neobsahuje cizorodé látky b. obsahuje jen malé množství minerálů, proto je lepší, než voda z kohoutku c. neobsahuje žádné minerály, proto není vhodná k pití Kyselina trihydrogenfosforečná: a. je toxická pro rostliny, zpomaluje jejich růst b. vyskytuje se v nápojích, je zdrojem fluoru, vzniká při výrobě hnojiv c. negativně

ovlivňuje

hladinu

vápníku

v našem

organismu, vyplavuje vápník z těla Při výrobě potravin se používají různé přídatné látky, tzv. aditiva, která ovlivňují jejich vlastnosti. Neřadíme sem: a. konzervační prostředky b. antioxidanty, stabilizátory c. barviva, zahušťovadla d. chlorid sodný

77

5.5.2 Správně vyplněný dotazník Plísně: a. některé plísně na potravinách jsou žádoucí b. všechny plísně jsou zdraví škodlivé c. potraviny s plísněmi můžeme bez obav konzumovat, neuškodí nám Potraviny napadené plísní: a. stačí odkrojit plesnivý kousek potraviny a potravinu sníst b. plesnivou potravinu zničíme povařením, zmrazením nebo upečením c. plesnivé potraviny okamžitě vyhodíme Plísně obsahují toxické látky, které se nazývají: a. toxominy b. mikotoxózy c. mykotoxiny Rtuť: a. je součástí amalgámových plomb b. nepatří mezi toxické kovy c. nemůže poškodit zrak, sluch i hmat

Hliník: a. používá se jako obalový materiál, je velmi těžký, špatně se tvaruje b. je podezřelý, že způsobuje Alzheimerovu chorobu c. je bezpečným obalovým materiálem, zejména pro balení potravin, které obsahují kyseliny

Arsen: a. největším zdrojem arsenu jsou mořští živočichové, tímto způsobem se dostává arsen do organismu člověka b. nejvýznamnější rudou arsenu je bauxit a korund c. není toxický, přidává se do potravin z důvodu hubení bakterií 78

Měď: a. není toxická, vyrábějí se z ní pánve a nádobí, protože velmi dobře vede teplo b. je toxická jen pro vodní organismy a zvířata, pro člověka neznamená žádné nebezpečí c. je toxická, proto jsou měděné pánve pocínované, aby měď nepřišla do kontaktu s potravinami Sycené nápoje: a. jsou zdravější, než nápoje bez bublinek, protože sycené nápoje obsahují oxid uhličitý, který nám prospívá b. sycené nápoje jsou nápoje obsahující oxid uhelnatý, který je zdravý škodlivý, proto bychom se těmto nápojům měli vyhýbat c. sycené nápoje obsahují oxid uhličitý, každodenní pití těchto vod není vhodné Aspartam: a. je druh umělého barviva, které se přidává do potravin b. je název vitamínu skupiny B c. je umělé sladidlo Alkohol: a. alkohol můžeme získat destilací, alkohol do určitého množství zvyšuje schopnost udržet pozornost b. alkohol lze získat sublimací, konzumace alkoholu způsobuje cirhózu jater c. alkohol

se vyrábí

kvašením cukrů,

konzumace

alkoholu negativně ovlivňuje paměť

Tzv. E – kódy: a. jsou označení přírodních látek, které se vyskytují v potravinách b. jsou kódy jednotlivých zemí, kde byly potraviny vyrobené c. jsou označení pro přídatné látky v potravinách

79

Dusitany a dusičnany: a. hlavním zdrojem je nerost kalcit, používají se k hubení hlodavců b. jsou složkou hnojiv, vlivem hnojení se dostávají do řek, kde ničí řasy a obohacují vodu kyslíkem c. jsou

součástí

hnojiv,

nadbytek

dusičnanů

je

nebezpečný zvláště pro novorozence Destilovaná voda: a. destilovaná voda je k pití nejzdravější, protože je nejčistší, neobsahuje cizorodé látky b. obsahuje jen malé množství minerálů, proto je lepší, než voda z kohoutku c. neobsahuje žádné minerály, proto není vhodná k pití Kyselina trihydrogenfosforečná: a. je toxická pro rostliny, zpomaluje jejich růst b. vyskytuje se v nápojích, je zdrojem fluoru, vzniká při výrobě hnojiv c. negativně

ovlivňuje

hladinu

vápníku

v našem

organismu, vyplavuje vápník z těla Při výrobě potravin se používají různé přídatné látky, tzv. aditiva, která ovlivňují jejich vlastnosti. Neřadíme sem: a. konzervační prostředky b. antioxidanty, stabilizátory c. barviva, zahušťovadla d. chlorid sodný

80

5.6 Výsledky výzkumu

úspěšnost žáků (%)

Úspěšnost žáků 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

ZŠ Tuháčkova ZŠ Křídlovická

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

označení otázek

Graf č. 1: Procentuální úspěšnost jednotlivých odpovědí Podle grafu byli žáci nejúspěšnější v otázce č. 2, týkající se problematiky plesnivých potravin. Za nejméně úspěšnou můžeme považovat pátou otázku: jen 6 žáků vědělo, že hliník je podezřelý, že způsobuje Alzheimerovu chorobu.

81

Počet správných odpovědí jednotlivých otázek ZŠ Tuháčkova

ZŠ Křídlovická

otázky počet správných % odpovědí

počet správných % odpovědí

1

19

79

38

77,55

2

19

79,17 45

91,84

3

9

37,5

24

48,98

4

15

62,5

24

48,98

5

1

4,17

5

10,20

6

7

29,17 11

22,45

7

17

70,83 14

28,57

8

19

79,17 42

85,71

9

10

41,67 29

59,18

10

14

58,33 17

34,69

11

13

54,17 30

61,22

12

6

25

30

61,22

13

10

41,67 26

53,06

14

9

37,5

18

36,73

15

10

41,67 20

40,82

Σ

11, 87

49,43 24,87

50,75

Tab. 5: Počet správných odpovědí Tabulka ukazuje průměrný počet správných odpovědí obou škol. Celkově úspěšnější byli žáci ze ZŠ Křídlovická, procentuální úspěšnost byla přes 50 %, u ZŠ Tuháčkova byla celková úspěšnost necelých 50 %. Podle těchto výsledků můžeme konstatovat, že znalosti žáků obou škol jsou zhruba na stejné úrovni.

82

Výsledky výzkumu jednotlivých otázek

zastoupení odpovědí ( %)

Otázka č. 1 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

79 77.55

ZŠ Tuháčkova 16.7720.41

ZŠ Křídlovická 4.16 2.04

a

c

b

označení odpovědí

Graf č. 2 Z grafu vyplývá, že nejvíce žáků volilo u první otázky možnost, která byla správná. Některé plísně na potravinách jsou žádoucí, zejména u sýrů jako je hermelín. Tuto otázku považuji za jednu z lehčích a žáci se s tématem plísní setkali už v učivu přírodop přírodopisu, isu, takže se dalo předpokládat, že většina žáků bude znát správnou odpověď. Někteří se domnívali, že správná je odpověď b: všechny plísně jsou zdraví škodlivé, tito žáci zřejmě opomenuli přiřadit k plísním i tzv. plísně ušlechtilé, které jsou naopak žádoucí. žádoucí.

zastoupení odpovědí ( %)

O Otázka č. 2 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

91.84 79.17

ZŠ Tuháčkova 20.83

ZŠ Křídlovická 6.12

a

0

2.04 b

c

označení odpovědí

Graf č. 3 Jak graf ukazuje, na obou základních školách žáci mají určité vědomosti týkající se škodlivosti plísní, protože správně zvolilo odpověď téměř 80 % žáků ZŠ Tuháčkova a necelých 92 % žáků ZŠ Křídlovická. Správně se domnívali, že plesnivé potraviny okamžitě vyhodíme vyhodíme

83

a nekonzumujeme žádnou jejich část (ani tu, na které plíseň není viditelná). Velký rozdíl byl u první zvolené možnosti. Přes 20 % žáků odpovědělo, odpovědělo, že stačí odkrojit plesnivý kousek potraviny, naproti tomu žáků z druhé školy, kteří tuto možnost vybrali, bylo jen okolo 6 %. Velký rozdíl je způsoben zřejmě nedostatkem informací o dané problematice.

zastoupení odpovědí ( %)

Otázka č. 3 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

48.98 32.65

37.5

37.5

ZŠ Tuháčkova

25 18.37

a

b

ZŠ Křídlovická

c

označení odpovědí

Graf č. 4 Otázka týkající se názvu toxických látek l obsažených v plísních, plísn , patřila k těm obtížnějším. Tuto hypotézu můžeme potvrdit i grafem, který ukazuje, že odpovědi všech tří možností byly celkem vyrovnané. Za příčinu můžeme považovat to, že se žáci s pojmem mykotoxiny ještě v rámci učiva přírodopisu, přírodopisu, výchovy ke zdraví nebo chemie nesetkali, další dvě nabízené možnosti byly velmi podobné pojmu mykotoxiny, i možná proto bylo rozhodování žáků ve výběru odpovědi ztíženo. Nejvíce je zastoupena správná odpověď c, kterou zvolilo celkově 33 žáků ze 79.

84

zastoupení odpovědí ( %)

Otázka č. 4 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

62.5 48.98 32.65 20.8318.37

16.67

a

ZŠ Tuháčkova

b

ZŠ Křídlovická

c

označení odpovědí

Graf č. 5 Čtvrtá otázka se týkala toxických kovů, konkrétně rtuti. O rtuti se žáci učí zpravidla v osmém ročníku v rámci anorganické chemie. Překvapující bylo, že jen zhruba polovina žáků zvolila správnou odpověď (rtuť je součástí amalgámových plomb). O problematice plomb se v poslední době hodně mluví právě v souvislosti s toxicitou amalgámu, který obsahuje zmiňovanou rtuť. Další dvě možnosti byly voleny zhruba se stejnou četností (20 žáků volilo možnost b, 14 žáků možnost c). Důvodem, proč žáci volili volili možnost b a c (rtuť nepatří mezi toxické kovy; nemůže poškodit zrak, sluch a hmat) může být zapříčiněno nedostatečnou informovaností žáků ze strany učitelů.

zastoupení odpovědí ( %)

Otázka č. 5 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

85.71 75

ZŠ Tuháčkova 20.83 4.08 a

4.17

ZŠ Křídlovická

10.2

b

c

označení odpovědí

Graf č. 6 Jak graf ukazuje, okolo 80 % žáků (60 žáků z celkového počtu 73) volilo odpověď c, která která byla chybná. Předpokládala jsem, že tato otázka bude pro žáky relativně snadná. Žáky zřejmě zmátla nabízená možnost, která zněla takto: hliník je bezpečným obalovým materiálem, zejména 85

pro balení potravin, které obsahují kyseliny. Právě druhá polovina tvrzení je zcela chybná, hliník by neměl přijít do kontaktu s kyselinami. Nejméně žáků volilo správnou odpověď b (jen 6 žáků). Informace o škodlivosti hliníku a podezření na Alzheimerovu chorobu jsou poměrně nedávné, žáci se s nimi ve starších učebnicích nesetkají, tento fakt můžeme považovat za jednu z příčin špatné odpovědi.

zastoupení odpovědí ( %)

Otázka č. 6 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

62.5 55.1 ZŠ Tuháčkova

29.17 22.45

22.45 ZŠ Křídlovická 8.3

a

b

c

označení odpovědí

Graf č. 7 Arsen je jedním z málo zmiňovaných prvků v učebnicích chemie pro základní školy, spíše budou znát pojem arsenik, neboli oxid arsenitý, v minulosti využívaný jako jed. Arsen Arsen řadíme také k toxickým kovům, málokdo ví, že do organismu člověka se dostává prostřednictvím ryb a dalších mořských živočichů, které člověk konzumuje. Přes 50 % žáků (42 žáků) si myslí, že nejvýznamnějšími rudami arsenu je bauxit a korund, přitom tyto tyto rudy by měly znát v souvislosti s hliníkem a možnost b vyloučit tedy jako první. Pouze 18 žáků odpovědělo správně.

86

zastoupení odpovědí ( %)

Otázka č. 7 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

70.83 59.18

28.57

25

ZŠ Tuháčkova ZŠ Křídlovická

12.24 4.17 a

b

c

označení odpovědí

Graf č. 8 Podle grafu lze usoudit, že nejvíce znalostí o mědi a její toxicitě mají žáci ze ZŠ Tuháčkova, přes 70 % žáků správně usoudilo, že měď je toxická a proto se pánve pocínovávají. 59, 18 % žáků zvolilo odpověď a: tato odpověď byla velmi podobné správné odpovědi, ale stálo v ní, že měď není toxická.

zastoupení odpovědí ( %)

Otázka č. 8 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

85.71 79.17

ZŠ Tuháčkova 8.33 10.2

a

ZŠ Křídlovická

12.5 4.08 b

c

označení odpovědí

Graf č. 9 Celkem 61 žáků správně odpovědělo, že sycené nápoje obsahují oxid uhličitý, každodenní pití těchto vod není vhodné. S vlastnosti oxidu uhličitého, jeho výskytem a užitím se rámci učiva chemie setkají vícekrát – jednak v kapitole různorodých směsí (sycená voda je příkladem různorodé směsi), tak v učivu o významných oxidech. oxidech. V devátých třídách mají žáci anorganickou chemii probranou, pravděpodobně to je příčinou tak vysoké úspěšnosti zodpovězení. 12, 5 % žáků ZŠ Tuháčkova si mylně myslelo, že sycené nápoje obsahují oxid uhelnatý, na druhé škole tuto možnost volilo jen 4 % žáků. Našly se i žáci, kteří oxid uhličitý 87

považovaly za látku prospívající našemu zdraví (7 žáků), přitom oxid uhličitý je produktem metabolismu, tedy ted patří mezi látky, kterých se tělo zbavuje.

zastoupení odpovědí ( %)

Otázka č. 9 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

59.18

54.17

41.67

38.78

ZŠ Tuháčkova ZŠ Křídlovická 4.17 2.04 a

b

c

označení odpovědí

Graf č. 10 Pouze 39 žáků z celkového počtu ví, že aspartam je umělé sladidlo. Z toho lze usuzovat, že žáci nevědí, co aspartam je, nebo nečtou obaly od potravin. Dalším důvodem neúspěšnosti u této otázky může být fakt, že téma cukry se v chemii v devátém ročníku probír probírá většinou až v druhé polovině školního roku, takže žáci při vyplňování dotazníku neměli ještě potřebné znalosti. Předpokladem bylo, že s tématem přírodních sacharidů a umělých sladidel se setkali žáci v předmětu výchovy výchov ke zdraví, kde se výživa probírá v osmém i devátém ročníku. 32 žáků volilo možnost, možnost, že aspartam je druh umělého barviva a 2 žáci zařadili aspartam do skupiny vitamínů B.

88

zastoupení odpovědí ( %)

Otázka č. 10 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

58.33 48.98 34.69

33.33 16.33

ZŠ Tuháčkova ZŠ Křídlovická

8.33

a

b

c

označení odpovědí

Graf č. 11 V tomto grafu, který je vztahuje k tématu alkoholu, dominuje možnost c, tu správně zvolilo 31 žáků. Alkohol se vyrábí kvašením cukrů, jeho konzumace negativně ovlivňuje paměť. Otázku bych zařadila mezi těžší z důvodu nabízených možností. Žáci volili nejčastěji mezi možnostmi b a c, tyto možnosti dopadly velmi podobně (možnost b volilo 32 žáků). Problémem zřejmě pro žáky bylo rozhodnout, jak alkohol vzniká, zda sublimací nebo se vyrábí kvašením cukrů. První možnost a chybně volilo 10 žáků. Otázka dopadla podle předpokladů, dalo se očekávat, že mnoho žáků bude chybně volit možnost b.

zastoupení odpovědí ( %)

Otázka č. 11 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

61.22 54.17 ZŠ Tuháčkova 20.8320.41 20.41

a

25 18.37

b

ZŠ Křídlovická

c

označení odpovědí

Graf č. 12 Graf ukazuje procentuální zastoupení odpovědí na otázku, co jsou to tzv. E E-kódy. kódy. Domnívala jsem se, že pojem E-kódy E kódy neboli lidově éčka budou téměř všichni žáci znát. Ukázalo se, že předpoklad byl chybný. Správně odpovědělo jen 43 žáků, tedy nadpoloviční vě většina, tšina, zbylých 30 žáků vybralo odpověď a nebo b. Přitom o tzv. aditivních látkách neboli „éčkách““ se můžeme 89

dozvědět z médií (z reklam, z televizních novin, z internetu), o tématu se v poslední době velice často mluví v souvislosti s kontrolami potravin v obchodech a odhalením nechtěných látek ve výrobcích. 15 žáků si myslí, že E-kódy E kódy jsou kódy zemí, dalších 15, že se takto označují přírodní látky.

zastoupení odpovědí ( %)

Otázka č. 12 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

61.22 37.5

37.5 34.69

ZŠ Tuháčkova 25 ZŠ Křídlovická

4.08 a

b

c

označení odpovědí

Graf č. 13 Za relativně úspěšnou lze považovat otázku číslo 12 související s problematikou dusitanů a dusičnanů. sičnanů. Přes 61 % žáků ZŠ Křídlovická a 25 % ZŠ Tuháčkova si pamatují, že dusičnany jsou součástí hnojiv a jejich nadbytek má negativní vliv na zdraví. Matoucí mohla být v tomto případě možnost b: dusičnany jsou sice složkou hnojiv, ale pokud se dostanou do řek, tak naopak podporují růst řas, to mnozí žáci zřejmě netušili, možnost b zvolilo 26 žáků. Dle mých předpokladů možnost a zvolilo nejméně žáků (celkem 11). Možnost a byla celá nepravdivá, žáci ji měli vyloučit okamžitě, protože zdrojem dusičnanů není nerost kalcit (obsahuje vápenec). vápenec)

90

zastoupení odpovědí ( %)

Otázka č. 13 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

53.06 41.67

45.83

ZŠ Tuháčkova

28.57 12.5

a

18.37

ZŠ Křídlovická

b

c

označení odpovědí

Graf č. 14 Odpovědi vztahující se k otázce č. 13 byly úplně jiné, než jsem předpokládala. S destilovanou vodou se žáci setkávají v průběhu celého učiva chemie – v učivu o vodě v osmém ročníku, při probírání sloučenin kyslíku, vodíku, v rámci pokusů a laboratorních cvičení, kde se voda používá jako nejběžnější rozpouštědlo. Co je to destilovaná voda a jaké vlastnosti má, by žáci měli bezpečně znát. Tento fakt se mi nepotvrdil, pouze 36 žáků odpovědělo správně, 25 žáků si myslí, že destilovaná voda je nejzdravější k pití z důvodu abstinence minerálu, tito žáci si zřejmě neuvědomili, že naše tělo z pitné vody čerpá právě minerály, jako je hořčík, sodík nebo draslík. 12 žáků dokonce tvrdí, že destilovaná voda obsahuje obsahuje malé množství minerálů, což je zcela nesprávné tvrzení.

zastoupení odpovědí ( %)

Otázka č. 14 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

33.33 28.57

34.69 29.17

37.5 36.73

ZŠ Tuháčkova ZŠ Křídlovická

a

b

c

označení odpovědí

Graf č. 15 27 žáků ze 73 správně odpovědělo, že kyselina trihydrogenfosforečná negativně ovlivňuje hladinu vápníku v těle. Kyselina trihydrogenfosforečná je zdrojem fluoru, vyskytuje se 91

v nápojích: ích: tuto možnost (b) vybralo 24 žáků a zbytek, zbytek, tedy 22 žáků, dalo přednost první odpovědi (kyselina trihydrogenfosforečná je toxická pro rostliny). U této otázky můžeme z grafu vyčíst, že odpovědi jsou velmi vyrovnané, ale předpokládala jsem, že nejméně odpovědí bude u možnosti b, protože kyselinatrihydrogenfosforečná není zdrojem fluoru. Kyseliny a jejich vzorce přitom žáci znají z osmého ročníku, proto tvrzení b mohli vyloučit rovnou. Z grafu můžeme také soudit, že otázka byla pro žáky obtížná, výrazně nepřevládá žádná z nabízených možností.

zastoupení odpovědí ( %)

Otázka č. 15 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

41.6740.82 25 28.57

25

ZŠ Tuháčkova ZŠ Křídlovická

16.33

14.29 8.33

a

b

c

d

označení odpovědí Graf č. 16 Závěrečná otázka nabízela 4 možnosti odpovědí. Nejvíce zastoupená odpověď podle grafu je odpověď d. d Žáci áci téma konzervace potravin probírají na konci devátého ročníku, proto bylo překvapením, že 36 žáků odpovědělo správně: k přídatným látkám neřadíme chlorid sodný. 20 žáků špatně zvolilo možnost b, konzervanty totiž řadíme k aditivům, stejně jako barviva a zahušťovadla, což tvrdilo 14 žáků. Zbylých 9 nepovažovalo konzervační prostředky za přídatné látky. látky. Teorii k problematice žáci neměli ještě probranou, dal se tedy předpokládat výskyt nesprávných odpovědí. Ale ze života žáci mohou znát nasolování jako možnost prodloužení trvanlivosti potravin.

92

5.7 Diskuse a shrnutí výzkumu Cílem výzkumu bylo zjistit znalosti žáků v oblasti toxických a jedovatých látek, které se vyskytují v potravinách a potvrzení nebo vyvrácení hypotéz, které byly v rámci tohoto výzkumu stanoveny. Hypotéza č. 1: Žáci se orientují v problematice zkažených potravin, rozeznávají ušlechtilé plísně, které jsou naopak žádoucí na potravinách. Z provedeného výzkumu vyplívá, že převážná většina žáků ví, jak nakládat se zkaženými potravinami, ale mnozí neznají pojem mykotoxiny, což se dalo předpokládat. S tímto slovem se žáci mohli setkat spíše v rámci učiva biologie. Stanovená hypotéza se potvrdila. Hypotéza č. 2: Žáci znají pojmy: E – kódy, aspartam a přídatné látky, jsou seznámeni s problematikou dusičnanů v potravě v rámci anorganické chemie. Jen nadpoloviční většina žáků ví, co se skrývá pod označením E – kódu (54,17 % a 61,22 %), z výsledků výzkumu lze předpokládat, že asi polovina ze všech dotazovaných nezná konkrétní názvy umělých sladidel a v této problematice se neorientují. Dusičnany jsou probírány v 8. ročníku chemie. V rámci učiva o významných solích by mělo být zmíněno využití dusičnanů jako hnojiv a důsledky nadměrného hnojení. Předpoklad byl špatný, správně odpovědělo necelých 50 % žáků. (49,31 %). Stanovená hypotéza se zcela nepotvrdila (očekával se větší počet správných odpovědí). Hypotéza č. 3: Žáci dokážou charakterizovat vlastnosti a toxicitu některých kovů z hlediska vlivu na zdraví člověka, nejbližší je jim rtuť, hliník a měď, naopak nejméně informací mají o arsenu. V porovnání s ostatními otázkami s tematikou toxicity kovů dopadla nejlépe rtuť: 39 žáků z celkového počtu vědělo, že rtuť je součástí amalgámových plomb, což činí 53, 42 %, tedy nadpoloviční počet. Naopak nejhůře dopadl hliník: jen 8,22 % respondentů odpovědělo správně (6 žáků z celkového počtu). O arsenu a jeho vlastnostech se učebnice chemie pro ZŠ podrobně nezmiňují, proto se předpokládalo, že většina žáků v této otázce bude chybovat, což se potvrdilo. Pouze 18 dotazovaných zvolilo správnou odpověď, tedy 24,66 % z celkového počtu. Hypotéza se potvrdila jen částečně. 93

Ze třech stanovených hypotéz se nám potvrdila pouze první hypotéza, další dvě se potvrdily jen částečně vzhledem k nižšímu počtu správných odpovědí, než se očekávalo. Žáci nemají dostatečné vědomosti o toxicitě vybraných látek. Vzhledem k malému počtu respondentů nemůžeme výsledky výzkumu vztahovat na všechny žáky devátých tříd základních škol. Záleží především na přístupu každého učitele k výuce chemie a na tom, které informace považuje za zajímavé a důležité pro žáky, do jaké míry je schopen žáky zaujmout, jaké netradiční způsoby výuky volí, také přiměřenost učiva a další aspekty. Na druhé straně musíme vzít v úvahu také míru zájmu žáků o chemii (postoje žáků k chemii jsou značně ovlivněny právě obsahem učiva a stylem výuky).

94

6 Závěr Cílem diplomové práce bylo rozšířit znalosti žáků o toxických látkách běžně se vyskytujících v potravinách, poukázat na škodlivost výrobků, které mnohdy mylně považujeme za zdravé (například ledový zelený čaj, sycené balené vody a jiné) a najít možné zdravější alternativy a řešení. Současnost je ovlivněna zejména reklamou, obalem a cenou výrobků, proto považuji za nutné seznámit žáky s vlastnostmi a nebezpečím některých látek, které mohou negativně ovlivnit zdraví člověka. Diplomová práce také obsahuje návody k chemickým pokusům, které jsou zaměřeny na důkazy toxických látek v potravinách. Snažila jsem se vybrat pokusy, ve kterých se vyskytují běžně dostupné potraviny a chemikálie a pokusy jsou z hlediska náročnosti pro žáky snadno proveditelné. U každého postupu je vysvětlena teorie (zejména vlastnosti látek a jejich účinky na zdraví člověka) a pokusy jsou doplněny kontrolními otázkami, kterými si žáci získané znalosti osvojí a upevní. Tato práce může sloužit učitelům jako materiál pro výuku chemie na základních školách, využitím uvedených chemických pokusů mohou oživit žákům výuku, přiblížit jim nenásilnou formou problematiku některých látek nacházejících se v potravinách a rozšířit učivo o zajímavé a užitečné informace.

95

7 Použité informační zdroje [1] STRUNECKÁ, Anna a Jiří PATOČKA. Doba jedová 2. Praha: Triton, 2012. ISBN 978-80-7387-555-8. [2] PATOČKA, Jiří. Základy toxikologie [online]. 2005 [cit. 2012-10-07]. Dostupné z: http://www.toxicology.cz/modules.php?name=News&file=print&sid=10. [3] PK & JK. Biotox: Toxikon [online]. 2007 [cit. 2012-10-07]. Dostupné z: http://www.biotox.cz/toxikon/toxikologie/toxikologie.php. [4] PATOČKA, Jiří. Obecná toxikologie [online]. 2007 [cit. 2012-10-07]. Dostupné z: http://www.zsf.jcu.cz/structure/departments/kra/informace-prostudenty/ucebni_texty/obec_toxi/obecna_toxikologie_ii.htm/. [5] MAREŠOVÁ, Věra. Ekotoxikologie. Kovy. Průmyslové látky [online]. [cit. 7.10.2012]. Dostupný na WWW: . [6] UK-Biochemie [online]. 2008 [cit. 2012-10-07]. Dostupné z: http://uk-biochemie.webnode.cz/products/a1-prednaska/. [7] PITSCHMANN, Vladimír. Šamani, alchymisté, chemici a válečníci. Praha: Naše vojsko, 2010. ISBN 978-80-206-1110-9. [8] Indigo. Co je co [online]. 1999-2012 [cit. 2012-10-08]. Dostupné z: http://www.cojeco.cz/index.php?id_desc=38361&s_lang=2&detail=1&title=indigo. [9] NESMĚRÁK, Karel. Toxikologie dříve a nyní. Otevřená věda [online]. 2009 [cit. 2012-10-07]. Dostupné z: http://archiv.otevrenaveda.cz/users/Image/default/C1Kurzy/Chemie/25nesmerak.pdf. [10] Historie toxikologie. PK & JK. Biotox [online]. 2009 [cit. 2012-10-07]. Dostupné z: http://www.biotox.cz/toxikon/toxikologie/historie.php. [11] MACH, Josef, Irena PLUCKOVÁ a Jiří ŠIBOR. Chemie: úvod do obecné a anorganické chemie. Brno: Nová škola, 2010. ISBN 978-80-7289-133-7. [12] ŠIBOR, Jiří, Irena PLUCKOVÁ a Josef MACH. Chemie: úvod do obecné a organické chemie, biochemie a dalších chemických oborů. Brno: Nová škola, 2011. ISBN 978-80-7289-282-2. [13] KVASNIČKOVÁ, Alexandra. Akceptovatelný a tolerovatelný denní příjem chemické látky. Informační centrum bezpečnosti potravin [online]. 2011 [cit. 2012-10-07]. Dostupné z: www.bezpecnostpotravin.cz/akceptovatelny-a-tolerovatelny-denni-prijem-chemicke-latky.aspx.

96

[14] Toxické látky v potravinách. Víš co jíš [online]. 2012 [cit. 2012-10-07]. Dostupné z: http://www.viscojis.cz/teens/index.php?option=com_content&view=article&id=162:141&catid =93:toxicke-latky-v-potravinach&Itemid=143. [15] Alkaloidy. Biotox [online]. 2007 [cit. 2012-10-07]. Dostupné z: http://www.biotox.cz/toxikon/rostliny/alkaloidy.php. [16] Alkaloidy. Chemie pro začátečníky [online]. 2005 [cit. 2012-10-07]. Dostupné z: http://xantina.hyperlink.cz/organika/prirodni/alkaloidy.html. [17] Přirozeně toxické a cizorodé látky v poživatinách, aditiva, bakteriální a plísňová znečištění poživatin. České Budějovice, 2012. Dostupné z: http://kgv.zf.jcu.cz/upload/Prezentace/JKkgvUNC/14_prednaska_toxicke_latky_aditiva.pdf. [18] Spec. rozbory - cizorodé látky. Výzkumný ústav pivovarský a sladařský [online]. 2012 [cit. 2012-10-07]. Dostupné z: http://www.beerresearch.cz/index.php?option=com_content&view=article&id=83%3Aorganika &catid=76%3Arozbory-a-zkouky&Itemid=91&lang=cs. [19] BALETKOVÁ, Lenka. Cizorodé látky v potravinách a rizika spojená s jejich konzumací [online]. Brno, 2006 [cit. 2012-10-07]. Dostupné z: http://is.muni.cz/th/101027/lf_b/. Bakalářská. Masarykova univerzita. Vedoucí práce Leoš Janda. [20] PAVEL, Stratil. Abc zdravé výživy: 1. díl. Brno: Tiskárny Havlíčkův Brod, 1993. ISBN 80-900029-8-6. [21] E kódy [online]. Brno, 2008 [cit. 2012-10-07]. Dostupné z: http://is.muni.cz/th/176223/fsps_b/BP_Ekody_MBilek.pdf. Bakalářská. Masarykova univerzita. Vedoucí práce Iva Hrnčiříková. [22] Dělení potravinářských aditiv podle funkce ve výrobku. Informační centrum bezpečnosti potravin [online]. 2011 [cit. 2012-10-07]. Dostupné z: http://www.bezpecnostpotravin.cz/UserFiles/File/Kvasnickova/2_Deleni_PA.pdf. [23] Co jsou antioxidanty a v čem se nacházejí?. Zdravě.cz [online]. 2010 [cit. 2012-10-07]. Dostupné z: http://zdrava-vyziva.zdrave.cz/co-jsou-antioxidanty-a-v-cem-se-nachazeji/. [24] E321 - Butylhydroxytoluen (BHT). Emulgátory.cz [online]. 2010 [cit. 2012-10-07]. Dostupné z: http://www.emulgatory.cz/seznam-ecek?prisada=E321. [25] E320 - Butylhydroxyanisol (BHA). Emulgátory.cz [online]. 2010 [cit. 2012-10-07]. Dostupné z: http://www.emulgatory.cz/seznam-ecek?prisada=E320. [26] SURYNEK, Jaroslav. Přísady v potravinách. Zelené potraviny [online]. 2008 [cit. 2012-10-07]. Dostupné z: http://zelenepotraviny1.webnode.cz/prisady-v-potravinach-i97

ii/?utm_source=copy&utm_medium=paste&utm_campaign=copypaste&utm_content=http%3A %2F%2Fzelenepotraviny1.webnode.cz%2Fprisady-v-potravinach-i-ii%2F. [27] Konzervační látky používané v potravinářství. Zdravá strava jako životní styl [online]. 2011 [cit. 2012-10-07]. Dostupné z: http://skramlikova.wordpress.com/2011/04/26/konzervacnilatky-pouzivane-v-potravinarstvi/. [28] Bez konzervantů [online]. 2009 [cit. 2012-10-07]. Dostupné z: http://www.bezkonzervantu.cz/ecka-vpotravinach/vyhledat/kod=_nazev=_skupina=7_skodlivost=0. [29] Emulgátory ve výrobě potravin. Eufic [online]. 2005 [cit. 2012-10-08]. Dostupné z: http://www.eufic.org/article/cs/artid/emulgatory-vyrobe-potravin/. [30] E621 - L-glutaman sodný. Emulgátory.cz [online]. 2010 [cit. 2012-10-07]. Dostupné z: http://www.emulgatory.cz/seznam-ecek?prisada=E621. [31] Sledování výskytu vybraných cizorodých látek v potravinách [online]. Zlín, 2006 [cit. 2012-10-07]. Dostupné z: https://dspace.k.utb.cz/bitstream/handle/10563/1369/va%C5%A1%C3%AD%C4%8Dkov%C3 %A1_2006_bp.pdf?sequence=1. Bakalářská. Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně. [32] Pesticidy-toxicita-fytotoxicita-selektivita. Mendelova univerzita v Brně [online]. 2011 [cit. 2012-10-08]. Dostupné z: http://web2.mendelu.cz/af_217_multitext/ke_stazeni/regulace/fytotoxicita.pdf. [33] Kadmium. Informační centrum bezpečnosti potravin [online]. 2011 [cit. 2012-10-08]. Dostupné z: http://www.agronavigator.cz/az/vis.aspx?id=76662. [34] Těžké kovy v životním prostředí a jejich vliv na lidský organismus. Gastronews.cz [online]. 2002 [cit. 2012-10-08]. Dostupné z: http://hygiena.gastronews.cz/tezke-kovy-vzivotnim-prostredi-a-jejich-vliv-na-lidsky-organismus. [35] Obsah těžkých kovů v rybím mase [online]. Zlín, 2010 [cit. 2012-10-08]. Dostupné z: http://dspace.k.utb.cz/bitstream/handle/10563/11407/prokopov%C3%A1_2010_dp.pdf?sequenc e=1. Diplomová. Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně. [36] III. A skupina - skupina boru. Biotox [online]. 2001-2007 [cit. 2012-10-08]. Dostupné z: http://www.biotox.cz/toxikon/anorgan/ja_3a.php#Al. [37] Hliník v potravinách. Agronavigátor [online]. 2004 [cit. 2012-10-08]. Dostupné z: http://www.agronavigator.cz/default.asp?ch=13&typ=1&val=23518&ids=419. [38] BENCKO, Vladimír, Miroslav CIKRT a Jaroslav LENER. Toxické kovy v životním a pracovním prostředí člověka. 2. vydání. Praha: Grada Publishing, 1995. ISBN 80-7169-150-X. 98

[39] Těžké kovy. Arnika [online]. 2010 [cit. 2012-11-30]. Dostupné z: http://arnika.org/tezkekovy. [40] Cín. Informační centrum bezpečnosti potravin [online]. 2011 [cit. 2012-10-08]. Dostupné z: http://www.agronavigator.cz/az/vis.aspx?id=76655. [41] Měď. Vitalion [online]. 2012 [cit. 2012-10-08]. Dostupné z: http://doplnky.vitalion.cz/med/. [42] Polychlorované bifenyly. Integrovaný registr znečišťování [online]. 2011 [cit. 2012-10-08]. Dostupné z: http://www.irz.cz/node/87. [43] Ftaláty. PETRLÍK. Arnika [online]. 2010 [cit. 2012-10-08]. Dostupné z: http://arnika.org/ftalaty. [44] Polycyklické aromatické uhlovodíky. Informační centrum bezpečnosti potravin [online]. 2011 [cit. 2012-10-08]. Dostupné z: http://www.agronavigator.cz/az/vis.aspx?id=76519. [45] Nežádoucí látky v potravinách. In: EAGRI [online]. 2010 [cit. 2012-10-08]. Dostupné z: http://eagri.cz/public/web/mze/potraviny/bezpecnost-potravin/nezadouci-latky-vpotravinach.html. [46] STRUNECKÁ, Anna a Jiří PATOČKA. Doba jedová 1. Praha: Triton, 2011, 295 s. ISBN 978-80-7387-469-8. [47] Co jsou dioxiny?. Celostní medicína [online]. 2011 [cit. 2012-10-08]. Dostupné z: http://www.celostnimedicina.cz/co-jsou-dioxiny.htm. [48] Dioxiny-žhavé téma. Zdravá potravina [online]. 2011 [cit. 2012-10-08]. Dostupné z: http://www.zdravapotravina.cz/clanky-o-jidle-potravinach-a-zdrave-vyzive/dioxiny-zhavetema-clanek. [49] Dioxiny. Arnika [online]. 2011 [cit. 2012-10-08]. Dostupné z: http://arnika.org/dioxiny. [50] SOLÁROVÁ, Marie. Význam praktické výuky chemie. Praha: Národní institut pro další vzdělávání, 2007. ISBN 80-86956-03-2. [51] SOLÁROVÁ, Marie. Domácí chemické pokusy [online]. 2011 [cit. 2012-10-25]. ISBN. Dostupné z: http://ucitelchemie.upol.cz/materialy/experimenty/experimenty_solarova_domaci_chemicke_po kusy.pdf. [52] ČERNÁ, Břetislava. Školní pokusnictví. 1. vydání. Brno: Masarykova univerzita, 1995. ISBN 80-210-1128-9.

99

[53] Důkaz nikotinu. Chemické pokusy [online]. 2000-2012 [cit. 2012-10-25]. Dostupné z: http://www.chemickepokusy.cz/dukaz_nikotinu.php. [54] Nikotin-základní informace o nikotinu a jeho účinku v organismu. Kuřákova plíce [online]. 2003-2012 [cit. 2012-10-25]. Dostupné z: http://www.kurakovaplice.cz/koureni_cigaret/zdravi/nikotin-a-informace-o-nem/50-nikotinzakladni-informace-o-nikotinu-a-jeho-ucinku-v-organismu.html. [55] Bezpečnostní listy. PENTA [online]. 2012 [cit. 2012-11-23]. Dostupné z: http://www.pentachemicals.eu/bezpecnostni-listy.php. [56] ODSTRČIL, Jaroslav, Milada ODSTRČILOVÁ. Chemie potravin. 1. vydání. Brno: Národní centrum ošetřovatelství a nelékařských zdravotnických oborů, 2006, 164 s. ISBN 80-7013-435-6. [57] BÍLEK, Martin a Jiří RYCHTERA. Chemie na každém kroku. 1. vydání. Praha: Moby Dick, 2000, 190 s. ISBN 80-862-3705-2. [58] VELÍŠEK, Jan a Jiří RYCHTERA. Chemie potravin 3. 1. vydání. Tábor: OSSIS, 1999, 342 s. ISBN 80-902-3912-9. [59] E 200 - kyselina sorbová. Emulgatory [online]. 2010 [cit. 2012-10-28]. Dostupné z: http://www.emulgatory.cz/seznam-ecek?prisada=E200. [60] Kofein. Wikipedie [online]. 2012 [cit. 2012-10-28]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Kofein. [61] Okurky. TEKOO [online]. [2012] [cit. 2012-10-28]. Dostupné z: http://www.tekoo.cz/pdf/okurky.pdf. [62] Co všechno se skrývá v šálku čaje. Státní zemědělská a potravinářská inspekce [online]. 2009 [cit. 2012-11-06]. Dostupné z: http://wayback.webarchiv.cz/wayback/20100707230544/http://www.szpi.gov.cz/docDetail.aspx ?baf=0&nid=11327&doctype=ART&docid=1000732&chnum=1&inqResults=11357. [63] Silice a cineol. Manitera Pharma [online]. 2009 [cit. 2012-10-31]. Dostupné z: http://www.manitera-pharma.cz/index.php?sel=content&menuID=66. [64] Jak velký je problém dusitanů a dusičnanů v jídle a nápojích?. Ekoporadna [online]. 2010 [cit. 2012-11-03]. Dostupné z: http://www.ekoporadna.cz/wiki/doku.php?id=spotrebitel:jak_velky_je_problem_dusitanu_a_du sicnanu_v_jidle_a_napojich.

100

[65] Cukr nebo umělá sladidla?. Mineralfit [online]. 2012 [cit. 2012-11-01]. Dostupné z: http://www.mineralfit.cz/clanek/cukr-nebo-umela-sladidla. [66] PÁNA, Lubomír a Miroslav SOMR. Metodologie a metody výzkumu. 1. vydání. České Budějovice: Vysoká škola evropských a regionálních studií, 2007, 164 s. ISBN 978-808-6708522. [67] GAVORA, Peter a Jiří RYCHTERA. Úvod do pedagogického výzkumu. 1. vydání. Překlad Vladimír Jůva. Brno: Paido, 2000, 207 s. Edice pedagogické literatury. ISBN 80-859-3179-6. [68] Obrázky byly vytvořeny pomocí programů: ChemSketch a Malování.

101