Исследовательская работа "Качество питьевого молока"

Муниципальное общеобразовательное учреждение «Чойская средняя общеобразовательная школа»                                     Секция: химии Исследовательская работа Исследование качества питьевого молока                                                            Выполнила:                                                             Дернова Татьяна Александровна­                                                             ученица 11 класса                                                Руководитель:                        Иванова Татьяна Николаевна. ­        учитель химии    с. Чоя  2018г. Содержание Введение.  1.Употребление молока учащимися школы (социологический опрос).  2. Теоретическая часть. 2.1. Действие молока на организм.  2.2. Состав молока.  3. Экспериментальная часть.            3.1.Определение  белка  казеина  3.3.Определение примесей в молоке 3.4.Определение жира 3.5.Распознавание разбавленного водой молока в домашних условиях и определение химических примесей в молоке 3.6.Обнаружение анионов второй группы  Выводы. Литература.   Дернова Татьяна 11 кл. Страница 2 В школе я провела предварительный опрос с помощью  анкетирования учащихся, где они ответили на вопросы:   Анкета для учащихся: 1. Любишь ли ты пить молоко?     Да­55­­­           Нет­14­­­­­ Почему?                                                          Вкусное –47                                                Не вкусное ­3 Полезное –45                                              Не нравится ­7 Приятное – 21                                             Не хочется ­4 Укрепляет кости –33 Дает здоровье –20 2. Почему надо пить молоко? В нем много кальция –36                          Что бы быть сильным ­8 Полезное –32                                              Укрепляет кости, зубы ­28 Что бы быть здоровым –23                       Быть умным ­1 В нем много витаминов –29 3. Какие молочные продукты вы знаете? 4. Есть ли в вашем домашнем хозяйстве   корова или коза?    Да­ 32           Нет –37  Меня заинтересовал вопрос: основная масса учащихся молоко любят, если так мало семей содержат животных, которые дают молоко, тогда какое же молоко нам поставляют в магазины.  Однажды, в обычный день, мама принесла домой две бутылки молока. Молоко было разных производителей, а именно «Коровкино» Барнаульского МК и «Столица молока» Поспелихинского МК. Выпив по стаканчику молока с каждой бутылки, я обнаружила, что они имеют разный вкус. Мне захотелось выяснить, откуда такое различие. Исследование  качества  молока – одна из фундаментальных  проблем, волнующая широкую общественность. Многие задают вопрос, как действует Дернова Татьяна 11 кл. Страница 3 молоко   на   организм   человека.   Покупая     бутылку   молока   в   магазине, заботливые мамы думают, «нормальное ли это молоко?». Первым делом я обратилась к своему преподавателю по химии. Мы с огромным интересом принялись изучать специальную литературу и проводить разные   опыты.   Принесли   еще   молоко   из   дома   и   «Алтайский   фермер»   ИП «Шубин».   исследовательская работа «Контрольная закупка молока коровьего».  Итогом   проведения   этих   опытов   явилась   моя   научно   ­ Предметом  нашего   исследования   стали  бренды   молока:   домашнее молоко,   магазинное   молоко:   «Коровкино»­Барнаульский   МК,   «Столица молока»­   Поспелихинский   МК,   «Алтайский   фермер»­   ИП   «Шубин» (с.Каракокша) Цель   исследования.  Изучить   методику   выделения   компонентов молока,   методику   определения   основных   показателей   качества   молока, выполнить эксперимент для сравнения различных брендов молока. Гипотеза   исследования.  В   обычной   школьной   лаборатории   можно выделить некоторые компоненты и показатели качества молока. Задачи.  Провести анкетирование учащихся школы, изучить методику   основные   физико­ определения   компонентов,   химического   состава   и   химические   свойства   молока,   выполнить   эксперимент,   сравнить   различные бренды    по  химическому   составу  и  показателям  качества   молока,  сделать соответствующие выводы. База исследования. Исследования проводились в кабинете химии МОУ «Чойская СОШ». Было проведено 20 опытов. Практическая значимость исследования заключается в том, что молоко можно использовать для проведения опытов, в том числе и познавательных, а также   рекомендовать   людям   в   зависимости   от   их   индивидуальных особенностей для употребления молока раных видов. 1. Употребление молока учащимися МОУ «Чойская СОШ» Дернова Татьяна 11 кл. Страница 4 В   нашей   школе   был   проведен   социологический   опрос.   Школьникам были заданы следующие вопросы. 1. Какое молоко вы употребляете? 2. Предпочитаете домашнее молоко  или магазинное? 3. Какое количество стаканов молока в день вы употребляете? Была произведена контрольная закупка молока коровьего. Опрошено 69 школьников.  Как показал социологический опрос, предпочтение отдают домашнему молоку, т.к. этот напиток более полезный. Мы решили проверить так ли это? 2. Теоретическая часть 2.1. Действие молока на организм Молоко – питательная жидкость, вырабатываемая молочными железами самок млекопитающих. Естественное предназначение молока – вскармливание детёнышей (в т.ч. у человека), которые ещё не способны переваривать другую пищу.   В   настоящее   время   молоко   входит   в   состав   многих   продуктов, используемых  человеком,   а   его  производство  стало   крупной   отраслью промышленности. Немного истории: На территории Европы стали держать стада для получения не только мяса,   но   и   молока.   В   те   времена   человеческий   организм   ещё   не   мог переваривать   молочный   сахар.   Но   со   временем   у   нас   появился   ген, ответственный   за   расщепление   лактозы   (молочный   сахар,   содержащийся   в молоке). Молоко   издавна   высоко   ценили   за   его   питательные   свойства   и   даже считали лечебным продуктом. Великий врач древности Гиппократ назначал молоко при туберкулёзе и нервных расстройствах. А другой врач Авиценна считал его незаменимым продуктом для маленьких и пожилых людей. В богатых семьях считалось, что молоко полезно пить только детям и старикам. А вот в крестьянских семьях молоко и, приготовленные из него Дернова Татьяна 11 кл. Страница 5 масло   и   творог,   были   основными   и   ценными   продуктами   питания.   Эти продукты   любовно   называли   "белым   мясом".   В   то   же   время   молоко применяли для лечения нервных болезней, проблем с желудком, и в качестве противоядия. Молоко считается важнейшим продуктом питания. На полках магазинов есть   молоко   с   добавлением   йода,   железа   или   витаминов,   обезжиренное, топлёное, цельное. Выбрать этот напиток можно на любой вкус и для любого желудка. Молоко ­ уникальный продукт по пищевой и биологической ценности, усвояемости   и   значению   для   организма.   Академик   Иван   Петрович   Павлов назвал   молоко   изумительной   пищей,   приготовленной   самой   природой. Действительно, молоко и молочные продукты содержат все необходимые для организма пищевые вещества. Каждый   ребёнок,   появившись   на   свет,   питается   только   молоком.   В молоке   свыше   двухсот   полезных   веществ:   белки,   жиры,   углеводы, минеральные  вещества,  органические  кислоты, лактоза  (молочный  сахар) и другие компоненты. Молоко   как  напиток  настолько  всем  знаком  и  известен,  что,  казалось  бы, ничего   необычного   в   нем   уже   не   обнаружишь.   Мы   решили   посмотреть   на молоко     с   химической   точки   зрения.   И   поэтому   объектом   исследования является молоко разных видов. Польза молока нам описывается с самого раннего детства.     для нервной системы для желудочно­кишечного тракта для сердечнососудистой системы для нормализации массы тела Дернова Татьяна 11 кл. Страница 6 2.2. Состав молока. Средний химический состав молока: ­ вода – 87,4 %; ­ сухие вещества – 12,6 %; ­ молочный жир – 3,5 %; ­ сухой обезжиренный молочный остаток – 9,0 %: ­ белки – 3,2 %; ­ казеин – 2,6 %; ­ сывороточные белки – 0,6 %; ­ молочный сахар ­ лактоза – 4,7÷4,9 %; ­ минеральные вещества – 0,8 %; ­ небелковые азотистые соединения – 0,02÷0,08 %; ­ витамины, пигменты, ферменты, гормоны – в микроколичестве. Газы – 5÷7 см³ на 100 см³ молока Углекислый газ –  50÷70 % Азот – 20÷30 % Кислород – 5÷10 % Аммиак – следы . Минеральные вещества молока Исследование   минерального   состава   золы   молока   с   применением современных   методов,   показало   наличие   в   нём   более   50   элементов.   Они подразделяются на макро­ и микроэлементы. Макроэлементы Основными   минеральными   веществами   молока   являются  кальций, магний, калий, натрий, фосфор, хлор и сера, а также соли – фосфаты, цитраты и хлориды. Соли   калия   и   натрия   содержатся   в   молоке   в   ионно­молекулярном состоянии в виде хорошо диссоциирующих хлоридов, фосфатов и нитратов. Они   имеют   большое   физиологическое   значение.   Хлориды   натрия   и   калия обеспечивают   определённую   величину   осмотического   давления   крови,   что необходимо для нормальных процессов жизнедеятельности. Дернова Татьяна 11 кл. Страница 7 Содержание хлора (хлоридов) в молоке колеблется от 90 до 120 мг%. Резкое   повышение   концентрации   хлоридов   (на   25­30 %)   наблюдается   при заболевании животных маститом. Микроэлементы. Микроэлементами  принято   считать   минеральные   вещества, концентрация   которых   невелика   и   измеряется   в   микрограммах   на   1 кг продукта.   К   ним   относятся:   железо,   медь,   цинк,   марганец,   кобальт,   йод, молибден,   фтор,   алюминий,   кремний,   селен,   олово,   хром,   свинец   и   др.   В молоке  они  связаны  с оболочками  жировых  шариков  (Fe, Cu),  казеином  и сывороточными белками (I, Se, Zn, Al,), входят в состав ферментов (Fe, Mo, Mn, Zn, Se), витаминов (Co). 3. Экспериментальная часть Итак, проверим пользу молока на примере следующих брендов: ­ Домашнее молоко ­магазинное молоко «Коровкино»; ­ магазинное молоко «Столица молока». ­ магазинное молоко «Алтайский фермер» Приложение 1 Инструктивная карта по определению качества молока Практическая работа «Определение качества молока» 1. Определение органолептических свойств молока. 1) Определение цвета молока: налить в стакан 50­60 мл молока. Поднести к стакану белый лист бумаги и сравнить образцы. Дернова Татьяна 11 кл. Страница 8 2) Определение консистенции молока: налить его в пробирку до середины объёма. Закрыть пробирку и слегка встряхнуть её, чтобы намокли стенки. Дать молоку стечь в течение 1­2 минут. 3)   Определение   запаха   молока:   налить   в   пробирку   молока   чуть   больше половины её объёма, закрыть пробкой. Затем энергично взболтать и понюхать молоко. Запах определяется многократными короткими вдыханиями. 4) Определение вкуса молока: налить в стакан 10­20 мл молока. Затем взять глоток молока в рот, и держать его некоторое время. Вывод:  На   вкус   все   виды   молока   особо   не   различаются.  Жирнее   след   в пробирке оставляет молоко «Алтайский фермер» и домашнее.         2. Определение наличия посторонних примесей в молоке Цель: определить наличие примесей в  молоке Оборудование и реактивы: пробирки, стеклянные палочки, уксусная кислота. Налить в пробирку молока. В  молоко добавить несколько капель уксусной кислоты. Появление в молоке пузырьков указывает на наличие примесей. Вывод: примесей какого­либо рода не обнаружено ни в одной пробе. 3. Определение наличия крахмала в молоке Цель: определить наличие крахмала и содержащих его веществ в молоке. Оборудование и реактивы: пробирки с молоком, раствор йода. Налить в пробирку 5­10 мл молока. Добавить в пробирку несколько капель раствора   йода. Молоко  с  добавлением  крахмала  синеет,  а  чистое  молоко желтеет. Вывод: Крахмал не обнаружен Дернова Татьяна 11 кл. Страница 9 4. Определение степени разбавленности молока Цель: определить степень разбавленности   молока. В  хорошо размешанное молоко погрузить стеклянную  палочку толщиной в тонкий   карандаш   и   приставшую   каплю   осторожно   опустить   на   кусок фильтровальной бумаги, так чтобы капля имела, возможно, меньший объём, была сильно выпукла и походила бы формой на половинку мелкой горошины. Таких капель опускают на бумагу от 5 до 6. на некотором расстоянии друг от друга   и   оставляют   в   покое   при   комнатной   температуре.   Фильтровальная бумага   постепенно   всасывает   воду   и   вокруг   каждой   капли   образуется влажное кольцо. Если молоко не разбавлено водой, то кольцо вокруг капли будет очень узенькое и высыхает спустя полтора или два часа. Напротив, чем шире кольцо и чем быстрее оно высыхает, тем большим количеством воды разбавлено молоко. Вывод: Разбавление водой не обнаружено Дернова Татьяна 11 кл. Страница 10 5. Определение белка казеина в молоке Цель: определить наличие белка в молоке. Для обнаружения казеина необходимо взять 20 мл молока, затем приливают столько   же   воды   и   несколько   капель   уксусной   кислоты   для   свертывания молока. При этом казеин сворачивается  и образуется творожистый  осадок (творог. Провели   качественную реакцию на белок с гидроксидом меди (II). Добавили в пробирку с казеином 2 мл раствора гидроксида натрия и 5 капель раствора   сульфата   меди   (II)   и   перемешали.   Цвет   раствора     изменился   на розовато­фиолетовый. Вывод:  все   пробы   показали   хорошие   качественные   (цветные)   реакции   на белки.  Дернова Татьяна 11 кл. Страница 11 6.Обнаружение молочного сахара Цель: определить наличие молочного сахара в молоке. К 2 мл молока прилили 2 мл раствора гидроксида натрия и перемешали. Туда   же   прибавьте 5   капель   раствора   сульфата   меди   (II)   и   нагрели, образуется осадок морковного цвета – реакция «медного зеркала». Дернова Татьяна 11 кл. Страница 12 3.6. Обнаружение анионов второй группы                  Предварительно определяют присутствие анионов второй группы. С этой целью к 2­3 каплям испытуемого раствора добавили  2­3 капли раствора нитрата серебра AgN03 и несколько капель гидроксида аммония  – группового реагента. Выпадение осадка указывает на наличие анионов хлора. Частные реакции анионов второй группы определение хлорид­иона С1­ Нитрат   серебра   AgNO3  образует   с   анионом   С1­  белый   творожистый осадок хлорида серебра, нерастворимый в воде и кислотах. Осадок растворяется в аммиаке, при этом образуется комплексная соль серебра   [Ag   (NНз)2]Сl.   При   действии   азотной   кислоты   комплексный   ион разрушается и хлорид серебра снова выпадает в осадок. Реакции протекают в такой последовательности:           С1­ + Ag+ = AgCl AgCl + 2NH40H = [Ag (NНз)2]Сl  + 2H20 [Ag (NНз)2]С1 + 2H+ = AgCl ˉ + 2NH4 + Результат.  Все образцы показали присутствие ионов хлора Дернова Татьяна 11 кл. Страница 13 Выводы Во   время   выполнения   работы   были   получено   следующие   данные   о молоке: ­   экспериментально   можно   выделить   составные   компоненты   молока, определить химические свойства молока; ­   в   Чойской   школе   среди   6­9   классов   80%   учеников   употребляют молоко, 20% не употребляют; ­   домашнее   молоко   показало   наилучшие   результаты   по   всем показателям;  ­   по   мнению   экспертов,   чем   выше   массовая   доля   белка,   тем качественнее  молоко  и   конечно, наилучший  результат показало   домашнее молоко и «Алтайский фермер»  ­   все   четыре   бренда   молока   успешно   прошли   испытания   и соответствуют ГОСТу. ­ несмотря на то, что молоко очень полезно, его употребление следует ограничить людям, страдающим аллергией, расстройством желудка; ­ но главное, о пользе молока можно говорить и говорить…            Пейте люди молоко – будете здоровы! Отношение   школьников   к   молоку     закладывается   в   семье.  Польза молока   известна   давно,  его   свойства   неоднократно  были  подтверждены   на практике. Безусловно, бывает, что не всегда молоко соответствует  своему истинному качеству, но это уже ошибка производителей, но никак не самого продукта.  Дернова Татьяна 11 кл. Страница 14 Литература 1. Федеральный закон Российской Федерации от 12 июня 2008 г. N 88­ ФЗ   «Технический   регламент   на   молоко   и   молочную   продукцию». [Электронный ресурс] / www.  .ru. (дата обращения: 15.10.2010)    yandex   2.   Скурихин   И.   М.,   Тутельян   В.   А.Таблицы   химического   состава   и калорийности российских продуктов питания: справочник / М. 1999. 20 с. 3. Jones, Alicia Noelle Density of Milk. The Physics Factbook (2002). 4. Горбатова К. К. Химия и физика молока / изд. Гиорд, 2004. 63 с. 5.   Охрименко   О.В.,   Горбатова   К.К.,   Охрименко   А.В.Лабораторный практикум по химии и физике молока / М. 1983. 50 с. 6.   Забодалова   Л.   А.Технико­химический   и   микробиологический контроль на предприятиях молочной промышленности / М. 2003. 42 с. 7.   Окорокова   Ю.И.,   Еремин   Ю.Н.   Гигиена   питания   –   3­е   изд.   /   М. Медицина, с.198. 8. Логинов Н.Я. и др. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ / М.: Просвещение. 1975. 9. Полеес М.Э. и др. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ / М.: Медицина. 1987.                                                                                                   Приложение 2 Таблица 1. Отношение учащихся школы к молоку Предпочтение в употреблении молока Дернова Татьяна 11 кл. Результат   опроса, количество учащихся (%) Страница 15 Разновидности молока Простоквашино Домашнее молоко Количество стаканов в день Веселый молочник 0,5 1­2 Более 3 Отношение к молоку Употребляют Не употребляют 40 (80) 7 (14) 3 (6) 2 (4) 35 (70) 13 (26) 50 (80) 13 (20) Таблица 2. Результаты опытов по определению кислотности молока Марка молока NaOH,   пошедший в   пересчете   на кислотность, на титрование 100 г Молоко домашнее Простоквашино Веселый молочник 0,2 0,15 0,15 2 1,5 1,5 Тернер 20 15 15 Таблица 5. Результаты опытов по определению  кислотно­кипятильной пробы Домашнее молоко Свернулось после добавления   0,8   мл   Простоквашино Свернулось после   добавления   0,8   мл Веселый молочник Свернулось после добавления   0,7   мл   соляной кислоты соляной кислоты соляной кислоты Таблица   3.   Результаты   опытов   по   определению   количества   белка   и казеина молока Марка молока NaOH,  пошедший  на  титрование в пересчете  количество  количество     на 100г белка казеина Дернова Татьяна 11 кл. Страница 16 Молоко  домашнее Простоквашино Веселый  0,2 0,15 2 1,5 3,84 2,88 3,02 2,26 2,88 2,26 молочник Таблица 4. Показания оценки качества молока по редуктазной пробе 0,15 1,5 Продолжительность обесцвечивания 20 мин. и менее От 20 мин. до 2 часов От   2   часов   до   5,5 Приблизительное количество бактерий в 1 мл молока 29 миллионов и выше от 4 миллионов до 20 миллионов от   500   тысяч   до   4 часов От 5,5 часов и более миллионов менее 500 тысяч Оценка   качества молока Класс очень плохое плохое удовлетворительное хорошее 4 3 2 1 Дернова Татьяна 11 кл. Страница 17