Исследовательская работа «Удивительный крахмал»

Муниципальная открытая научная конференция школьников

«Наука. Творчество. Молодёжь»

Секция: естествознание

Название работы: Удивительный крахмал

Оглавление
Стр.

Введение………………………………………………………………3-4

Основная часть………………………………………………………..

1. Что такое «крахмал…………………………………………… 4

2. Историческая справка………………………………………….4-5

3. Виды крахмала …………………….....……………..……. . 5...............
   4. Применение крахмала …………………………………………..5-6

5. Польза крахмала в питании……………………………………..7

Практическая часть …………………………………………..……. 7-11

Заключение…………………………………………………….………11-12

Список литературы…………………………………………….………12

Приложение…………………………………………………….………13-14

Введение

Я люблю помогать бабушке на кухне. И однажды в шкафу я увидела пакетик с надписью «Крахмал». Я поинтересовалась у бабушки, для чего нужен крахмал. Она ответила, что крахмал использует при приготовлении пирогов и киселя. Мне, как и любому любопытному ребенку, сразу захотелось потрогать этот порошок и обязательно попробовать его на вкус. Порошок оказался безвкусным и совсем без запаха. Сразу возник вопрос, зачем его добавлять в продукты питания, если у него нет ни вкуса, ни запаха? Тогда я решила узнать побольше об этом продукте и о его свойствах.

Актуальность:

Считаю, что выбранная мною тема актуальна. Вокруг нас находится много интересного и неизведанного. Узнав, о существовании удивительного порошка под названием «крахмал», я поняла, что ничего о нём не знаю. А именно этот порошок присутствует и в игрушках, и в творчестве и самое главное в нашем питании. Считаю необходимым узнать о свойствах и пользе крахмала и о том, где он содержится.

Гипотеза: предполагаю, что крахмал содержится в большинстве продуктов питания, его свойства можно изучить, а также получить его в домашних условиях.

Цели исследования: 

• путём изучения литературы, проведением опытов и наблюдений выявить свойства крахмала и применение его в различных сферах жизни;

• научиться получать крахмал в домашних условиях.

Задачи исследования:

1. Изучить литературу и источники в интернете и собрать информацию о крахмале;

2. Узнать о сфере применения крахмала и о пользе крахмала в питании;

3. Определить наличие крахмала в продуктах питания;

4. С помощью проведения опытов изучить свойства крахмала;

5. Выделить в домашних условиях крахмал из картофеля;

6. Найти творческое применение крахмала (изготовить игрушку );

7. Проанализировать полученные результаты и сделать выводы.

Объектоммоей исследовательской работы является крахмал.

Предмет исследования: свойства крахмала.

Методы исследования: изучение литературы, опыты, наблюдения.

Практическая значимость работызаключается в приобретении новых знаний, в возможности их использования на занятиях по исследовательской деятельности и ознакомлению с окружающим миром.

Основная часть

1. Что такое «крахмал ?

Слово "крахмал" произошло от немецкого «крафтмель», что значит "крепкая мука". И действительно, этот белый мучнистый, безвкусный пылеобразный порошок больше всего напоминает муку, только, если его сжать пальцами, он характерно поскрипывает. Это основной резервный углевод растений, образуется в их клетках и накапливается главным образом в семенах, луковицах и клубнях, а также в листьях и стеблях. Крахмал – основная часть важнейших продуктов питания: муки (75-80%), картофеля (25%) и другие.

Порошок не растворяется в холодной воде, в горячей воде набухает (растворяется), образуя вязкий раствор – клейстер, с раствором йода образует соединение, которое имеет синюю окраску.

2. Историческая справка.

Производство пшеничного крахмала было известно в глубокой древности. Tuj получали на островах Средиземного моря, в Древней Греции и Риме. В XVII в., с распространением культуры картофеля, стали получать картофельный крахмал. Широко распространилось производство картофельного крахмала в конце XVIII в. после изобретения ручной терки.

В 1842 г. по предложению американца Т. Кингсфорда впервые начали вырабатывать крахмал из кукурузы. С тех пор в США развилась наиболее крупная кукурузо-крахмалопаточная промышленность.

3. Виды крахмала

Крахмал бывает разный, зависит это от того из чего его делают:

Зерновые крахмалы: кукурузный, пшеничный, рисовый и сорговый.

Клубневые крахмалы: картофельный крахмал и тапиоковый крахмал (из клубней тропического растения — маниоки).

Что такое модифицированный крахмал?

Для нужд различных отраслей промышленности выпускают модифицированные крахмалы. Вещество под названием «модифицированный крахмал» не имеет никакого отношения к генетически модифицированным продуктам. Это обычный крахмал с добавками, необходимыми для определенных целей.

4. Применение крахмала.

Не для кого не секрет, что человечество производит и потребляет огромное количество пластика. Данный материал не является биоразлагаемым и наносит большой урон нашей планете. Для решения данной проблемы человечество придумало биопластик – природный полимер, который получают из растительных материалов. Одним из популярных продуктов для создания биопластика является крахмал. Из биопластика на основе крахмала в настоящее время производят упаковки, одноразовую посуду и др.

Крупнейшим потребителем крахмалов является бумажная промышленность, получающая более 60% производимого крахмала.

В текстильной промышленности крахмал используют для обработки тканей.

В строительной промышленности для производства строительных смесей используются загустители и связующие вещества на основе кукурузного крахмала.

Крахмал применяется в фармацевтической промышленности в качестве наполнителя таблеток лекарственных препаратов. Он присутствует в детских присыпках, мазях. На его основе производятся сиропы и микстуры.

Крахмал используют в пищевой промышленности для повышения вязкости благодаря загущающим свойствам (в супах, детском питании, соусах, и т. д.); как стабилизатор благодаря высокой способности крахмала удерживать влагу; как связующее для закрепления массы и предотвращения высыхания в процессе приготовления (колбасы и мясные продукты).

Применение в быту.

Удаляет пятна от жира с любой поверхности, используется для чистки серебряных украшений и изделий из серебра, используется для накрахмаливания предметов одежды. Клейстер из крахмала применяют для приклеивания обоев, изготовления папье-маше.

Применение в косметологии.

Используется для изготовления очищающих масок для кожи лица, разглаживает морщины на руках и смягчает огрубевшие участки кожи, убирает следы раздражения на коже ребенка, помогает избавиться от следов синяков на коже.

Применение в кулинарии.

Добавляется для варки киселей, муссов, кондитерских изделий, используется для загущения соусов, начинок, помогает разъединять слипшиеся кулинарные изделия (зефир, мармелад и др.), придает пышность омлетам.

Крахмал используют также в народной медицине. Его можно применять от боли в горле, при кровоточивости ран, для лечения воспалений кожи, при термических ожогах, а также при обгорании под солнцем и укусах насекомых.

5. Польза крахмала в питании.

Оказалось, что крахмал – это углевод, а это значит он один из основных источников энергии для человека.

В организме человека крахмал превращается в глюкозу, которая выделяет энергию, необходимую для живого организма. Крахмал влияет на снижении уровня сахара в крови, поддерживает иммунитет кишечного тракта, противовоспалительную защиту организма. Главными источниками крахмала являются зерновые культуры. Крахмал является углеводом, а значит, его употребление нужно ограничить тем, кто хочет выглядеть всегда стройным.

В наше время крахмал очень важен в питании человека. Мы тратим достаточно много энергии каждый день, особенно дети. Эту энергию необходимо восполнять.

Поэтому можно сделать вывод, что крахмал приносить пользу – он быстро восполняет энергию человека. Но его избыток может принести вред – излишний вес (полнота, ожирение).

Практическая часть

Опыт 1. Получение крахмала в домашних условиях. (Рис.1)

Мне стало интересно, как можно добыть крахмал в домашних условиях.

Для этого мы с мамой дома взяли картофель, т. к. в нем содержится очень много крахмала, почистили и натерли на тёрке. Затем положили натертый картофель в холодную воду и хорошо перемешали. Через сито перелили воду в чистый стакан. Слитую воду мы оставили отстаиваться на 30 минут, после чего на дне стакана появился осадок. Мы аккуратно слили воду и увидели, что на дне стакана остался крахмал. 

Вывод:когда мы натёрли картофель на терке, мы освободили крахмал. Из-за того, что крахмал не растворяется в холодной воде, он опустился на дно стакана. Я могу сделать вывод, крахмал можно получить в домашних условиях, но только в небольших количествах.

Опыт 2. Растворимость крахмала в воде. (Рис.2)

Сначала я проверил растворимость крахмала в холодной воде. Для этого в стакан с водой добавил ложку крахмала и перемешала. Сначала вода помутнела, но через некоторое время весь крахмал осел на дне стакана.

Вывод: крахмал не растворяется в холодной воде.

Далее я нагрела эту суспензию при постоянном помешивании, она загустела. Получился клейстер, это свойство крахмала используется для склеивания, для накрахмаливания белья, при приготовлении желе, киселя и других блюд.

Вывод: при нагревании взвесь крахмала в воде превращается в вязкую массу (клейстер).

Опыт 3. Крахмал может спасти нашу планету от мусора (Клейстер или папье-маше). (Рис.3)

Я решила попробовать произвести биопластик из крахмала в домашних условиях.

Сначала мы разорвали газетки на мелкие кусочки, взяли миску и обклеили ее кусочками газет, намазывая клейстером между слоями. Положили сохнуть на подоконник. Когда заготовка засохла, она затвердела и стала похожа на миску, которую мы обклеивали.

Вывод: горячий раствор крахмала, высыхая, затвердевает и делает твердым все, чем он пропитан. В результате получается материал, очень напоминающий пластмассу.

Считаю, что такой способ применения крахмала очень важен для человечества. Необходимо осознанно подходить к выбору упаковок, различных пакетов, посуды и делать выбор в пользу биопластика.

Опыт 4. «Неньютоновская жидкость».(Рис.4)

В емкость наливаем воды (1(вода):3(крахмал)), добавляем крахмал, все это хорошо перемешиваем. Я размешивала ложкой, было очень тяжело, потом стала перемешивать руками. Но тут такая странность, ничего не перемешивается. Если взять ее в руку и сильно сжимать – она станет твердой и можно даже слепить из нее шарик, но как только останавливаемся – она стекает обратно в миску сквозь пальцы. При опрокидывании миски ничего не произошло, жидкость осталась в ней. Я кинула в миску лошадку, она с легкостью скакала по поверхности, а как только останавливалась – тонула, как в болоте. Мы нашли в интернете видео, что в столице Малайзии Куала- Лумпур есть бассейн, его наполнили 8 тоннами крахмала и воды, там люди ходят по воде!

Вывод: крахмал не растворяется в воде, то неньютоновская жидкость одновременно берет свойства крахмала – быть твердыми свойство воды – быть жидкой.

Ньютоновские жидкости на основе крахмала широко используются в качестве загустителей и стабилизаторов в продуктах, таких как соусы, кетчупы, джемы, а так же в производстве кремов, лосьонов и других продуктов для ухода за кожей и волосами.

Опыт 5.Магическая надпись. (Рис.5)

Ватман обработала смесью воды с крахмалом, кроме отдельных частей, где написано название « КРАХМАЛ». Взяла распылитель и побрызгала на него раствором воды с йодом. В результате, название моей работы «КРАХМАЛ» выглядит как буквы на фиолетовом фоне.

Вывод: при взаимодействии крахмала с йодом происходит химическая реакция и образуется новое вещество сине-фиолетового цвета. Эту реакцию на крахмал, химики используют ее для обнаружения крахмала. При нагревании синее окрашивание исчезает, а при охлаждении вновь появляется.

Опыт 6. Определение наличия крахмала в продуктах . (Рис. 6-8)

При проведения опыта я капнула по капле йода на продукты представленные в таблице. Йод при контакте с крахмалом, содержавшемся в продукте сталсине-фиолетовым.

Из данной таблицы видно, что не во всех продуктах питания растительного происхождения содержится крахмал. Например, мы его не обнаружили в моркови и яблоках. Крахмала в них нет, или содержится так мало, что реакции с йодом не происходит. Среди продуктов растительного происхождения больше всего крахмала мы обнаружили в муке, меньше в картофеле. Из продуктов, купленных в магазине в майонезе «Провансаль» крахмал не обнаружен, а вот в майонезе «Махеев» его много. Из исследуемых йогуртов в йогурте «Нежный» крахмал есть и в составе он был указан, во «Фруттисе» его нашли, хотя в составе крахмал не указан. Крахмал не обнаружили в йогуртах «Растишка» и «Фруттелла». В обоих исследуемых сортах колбас крахмал обнаружен, в варёной колбасе много, а в полукопчёной колбасе мало. А вот в домашнем мясе и молоке «Белый медведь» его нет.

Вывод: В некоторых продуктах растительного происхождения крахмала очень мало (яблоки, морковь), в мучных продуктах и картофеле крахмала много. Не все производители указывают в составе продуктов крахмал, заменяя его словами загуститель, стабилизатор.

Творческое применение крахмала (изготовление игрушки) (Рис.9)

Узнав о свойствах крахмала, о его содержании в продуктах питания, мне вспомнилась причудливая игрушка-мнушка. Я решила применить крахмал в творчестве, изготовить игрушку своими руками.

Игрушка на удивление делалась очень легко.

1.    Подготовили воздушный шарик, картофельный крахмал, воронку и ленту.

2.    Насыпали крахмал в шарик с помощью воронки и завязали узел.

3.    Нарисовали личико и сделали волосы из пряжи.

Это было очень увлекательно! Такая поделка станет приятным и полезным подарком.

Заключение

В ходе исследовательской работы из литературных источников я узнала много новой, интересной и полезной информации:

Крахмал широко распространен в природе. Крахмал еще в древности был известен человеку. Сфера применения крахмала очень широка.

Крахмал является основным источником углеводов для организма, внося наибольший вклад в энергетическую ценность рациона. Однако, в случае злоупотребления может нанести вред здоровью человека. Чтобы этого не случилось, питание должно быть разнообразным. Нужно больше двигаться, заниматься спортом, есть свежие фрукты и овощи, поменьше мучных изделий и полуфабрикатов.

По результатам проведенных опытов можно сделать следующие выводы:

Крахмал не растворяется в холодной воде. При нагревании взвесь превращается в вязкую массу (клейстер). При взаимодействии с раствором йода дает сине- фиолетовое окрашивание. Исследование крахмала в составе различных образцов с помощью качественной реакции показало его наличие в составе многих продуктов. Крахмал содержится во многих овощах, фруктах и злаках, но есть продукты питания, которые не содержат крахмал. В домашних условиях можно получить крахмал из картофеля, но в небольшом количестве. Применение крахмала в творчестве очень разнообразно. А применение крахмала для спасения нашей планеты от мусора для меня стало очень приятным и удивительным открытием.

Поставленные задачи решены, следовательно, цель исследования достигнута. Гипотеза подтвердилась.

Список литературы:

1. О том, как люди научились готовить крахмалосодержащие продукты. Польза и вред http://sostavproduktov.ru/komponenty/uglevody/krahmal

2. Малая детская энциклопедия. Химия./Сост. К. Люцис. М.: Русское энциклопедическое товарищество, 2001.

3. Ольгин О. Забавная химия для детей. М.: «Детская литература», 1997.

4. Я познаю мир. Химия. Автор-составитель Л.А.Савина. - М.: Изд-во «АСТ», 1999.

5. Википедия – свободная энциклопедия [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Крахмал.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Рис.1 Рис.2

Рис.3 Рис.4

Р ис 5 Рис.6 Рис.7

Рис.8 Рис.9

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/609394-issledovatelskaja-rabota-udivitelnyj-krahmal