VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Известно, для нормального функционирования организма необходимо ежедневно потреблять требуемое количество макроэлементов (содержание которых в живых организмах составляет более 0,01 %) и микроэлементов (их содержание менее 0,001 %). [1] К последним относятся металлы. Но все металлы различны по своей токсичности: есть менее токсичные (Cu, Fe, Mn, Zn), среднетоксичные (Cr, Ag, Al) и более токсичные (Be, Cd, Pb, Hg). Как недостаток, так и избыток металлов в организме человека может оказывать отрицательное влияние на него. Поэтому важно иметь сведения о качестве и химическом составе столовых принадлежностей, так как некоторое количество металла может стираться с поверхности прибора и попадать в наш организм.

Цель работы заключалась в определении влияния металлов на организм человека, но проверить на человеке это влияние не представлялось возможным, поэтому мы сделали опыт на сухих дрожжах, в которых (аналогично человеческому организму) содержатся белки. Для начала провели экспертизу качества 10 столовых приборов и принадлежностей: визуальная оценка поверхности, испытания на тепло- и влагостойкость, прочность узла крепления, на изгиб, на коррозионную стойкость (в 3%-ном растворе поваренной соли и 3%-ном растворе уксусной кислоты), на магнитные свойства, проба на искру. По результатам исследования выявили, что наилучшими характеристиками обладает образец № 10 с маркировкой 18/10. Для последующего испытания определили качественный химический состав двух образцов с помощью спектрального энергодисперсионного рентгеновского анализа. Оба образца содержали в своём составе углерод (рис. 1), образец № 2 – только железо и хром (рис. 2), а образец № 10 действительно в своём составе содержал железо, никель и хром, что было видно по пикам длин волн, изображённых на графике (рис. 3).

Влияние металлов на сушёные дрожжи определяли методом всплывания шарика из теста. На технических весах взвесили 0,31 г сухих дрожжей и перенесли их в 3 фарфоровые чашки. Рассчитали в процентном соотношении содержание Fe, Cr и Ni в стали марки 18/10 (12Х18Н10). То есть Fe – 71,88%, Cr – 18%, Ni – 10% (Fe – 5 г, Cr – 1,25 г, Ni – 0,07 г). для испытания использовали соли металлов, так как растворить данные металлы нельзя в данных условиях. Взвесили 5г FeSO4·7H2O, 1,25 г CrCl3 и и 0,07 г NiSO4. Заранее подготовили по 7г муки для 3х испытаний. 50 мл 2,5%-ного раствора NaCl подогрели на водяной бане при 35°С. При помощи пипетки отобрали 4,8мл 2,5%-ого раствора NaCl и добавили в чашку с дрожжами и содержимое тщательно перемешали стеклянной палочкой. К полученной суспензии добавили 7 г муки, вручную замесили тесто и придали ему форму шарика. Шарик поместили в химический стакан вместимостью 100 мл с водой, нагретой до температуры 35ºС и поместили в термостат (35°С). Повторили испытание с другими солями, добавленными в тесто. Подъемная сила дрожжей характеризуется временем, прошедшим с момента попадания шарика в воду (шарик опускается на дно), до момента его всплытия. Полученные результаты сравнили с нормами ГОСТ 171-81 [2], насколько существенно отклонение в зависимости от добавления раствора того или иного металла, в частности железа, хрома и никеля.

По итогам работы выявили, что количество смываемого металла с поверхности прибора не должно превышать нормативно установленного значения и в указанных количествах не несёт вреда организму человека. Так, шарик с добавлением соли никеля всплыл в течение 30 секунд, что является подтверждением того, что данное количество не угнетает жизнедеятельность микроорганизмов, поэтому никель добавляют в незначительном количестве лишь для придания коррозионной стойкости изделию. Шарики с добавлением солей хрома и железа не всплывали в течение 85 минут, что не соответствовало ГОСТ 171-81 [2], далее проводить испытание было нецелесообразно. Причём шарик с солью железа стал рыхлым и весь распался. Это означает, что такое количество соли пагубно влияет на дрожжи, а следовательно, и на человека.

Далее решили сравнить результаты данного опыта с результатами опыта по ГОСТ 171-81 [2] с добавлением 2,5%-ого раствора NaCl, водопроводной воды и 3,35%-ого раствора NaCl. При этом шарики всплывали в течение 4 мин., 5.30 мин., 7,36 мин. соответственно.

Из проведённых испытаний выявили, что небольшое содержание никеля в изделии не наносит никакого вреда живому организму, содержание хрома в изделии уменьшает подъёмную силу теста из дрожжей, а железо в больших количествах не только приводит к снижению подъёмной силы теста из дрожжей, но и разрыхляет его. Поэтому важно иметь столовые приборы отличного качества. Например, если защитный слой изделия смоется после многократного использования, столовый прибор начнёт ржаветь, оксиды железа будут попадать в организм, что не является хорошим явлением. Таким образом, можно подвести итог: внимательно относится к покупке изделия и стараться брать качественные приборы, которые прослужат долгое время.

Литература

1. Химия пищевых продуктов/ Ш. Дамодаран, К. Л. Паркин, О. Р. Феннема (ред.-сост.) – Перев. с англ. – СПб.: «Профессия», 2012. – 1040 с., ил., табл.

2. ГОСТ 171-81 Дрожжи хлебопекарные прессованные. Технические условия