Статья "Продукты питания в руках физиков"

« ПРОДУКТЫ ПИТАНИЯ В РУКАХ ФИЗИКА» Автор: Лебедева Анастасия, ученица 8 класса Научный руководитель:Кашинская Валентина Ивановна учитель физики МАОУ Барыбинская  средняя общеобразовательная школа Все пищевые продукты обладают не только химическими свойствами, но и физическими.   Физические   свойства   пищевых   продуктов   в   значительной   мере определяют их качество. К физическим свойствам продуктов относят массу, форму,   размер,   цвет,   плотность,   температуру   их   плавления   и   застывания, вязкость, прозрачность. Гипотеза:  физические   свойства   пищевых   продуктов   определяют   их качество. Цель: применить законы физики для оценки качества продуктов питания. Задачи:  1.   Поиск   и   изучение     сведений   из   различных   источников   информации   о продуктах питания.   2.Выяснить   какие   физические   свойства   влияют   на   качество   пищевых продуктов. 3. Провести исследования по оценке качества некоторых продуктов питания. 4.Обработка результатов и вывод. С   древних   времен   люди   понимали,   огромное   значение   питание   имеет   для здоровья человека. Знаменитый русский биолог И.И.Мечников писал, что люди преждевременно стареют и умирают от неправильного питания и что человек, питающийся рационально, может жить 120­150 лет. И немаловажную роль здесь играют качественные продукты питания. Я   провела   ряд   исследований   и   определила   качество   некоторых   продуктов питания. В этом мне помогли знания, полученные на уроках физики. Исследование № 1 «Определения качества  хлеба » Хлеб – это единственный продукт, который мы едим каждый день, поэтому так важно   научится   выбирать   хлеб   правильно. Зерно   пшеницы   –   уникальный   по своему   составу   продукт,   собравший   в   себе   почти   всю   таблицу   Менделеева. Полезные   и   необходимые   человеку   вещества   содержатся   только   в   оболочке зерна   и   его   зародыше. В   магазинах   нашего   микрорайона   Барыбино   большой ассортимент хлебобулочных изделий. Хлеб из пшеничной муки, хлеб с добавлением ржаной муки. Этот серый хлеб   усваивается медленнее, он более плотный  и содержит больше полезных  веществ, чем белый хлеб. Важнейший количественный показатель правильного  выпеченного хлеба: плотность. Низкая плотность хлеба снижает его  усвояемость, так как он плохо пропитывается пищеварительными соками. Образец: хлеб "Старорусский" Плотность по санитарно­ гигиеническим  нормам для хлеба   из ржаной муки обдирной и пшеничной высшего сорта должна быть равна – 1, 25. г/см3 Ход работы: 1.Хлебный   мякиш   (без   корки)   тщательно   размяла   пальцами   до   образования однородной массы и придала форму кирпичика. 2.Массу определила с помощью весов.m=36 г. 3.Объём нашла по формуле: V=a*b*h, а­ длина, b­ширина, h­высота. а=5 см., b=3 см., h=2 см. V=30см^3 4.Вычислила плотность:p=m/V Результат:p=1,2 г/см3 Вывод: По   полученным   мною     данным   Исследуемый хлеб не соответствует ГОСТу.     плотность   хлеба   ниже   нормы. Исследование № 2 «Определения качества мёда» Мед является самым древним натуральным подсластителем, который известен всему человечеству. Здоровый заменитель сахара, мед очень питателен и полезен для здоровья. Содержание воды в меде характеризует его зрелость и определяет пригодность для   длительного хранения.  Влажность   меда   можно   определить   по   плотности меда или его водного раствора.  Ход работы: 1.Раствор меда (1:2) перелили  в цилиндр. 2. С помощью ареометра определили   его относительную плотность.  Принцип работы  ареометра    основан на Законе Архимеда согласно которому на тело, плавающее   в   жидкости,   действует   выталкивающая   сила,   величина   которой равняется весу вытесненной данным телом жидкости.  Относительная  плотность,  для натурального меда в водном растворе не ниже 1,11 Результат: плотность исследуемого мёда равна 1,12 Вывод: мёд натуральный.       Исследование  № 3 «Определения качества картофеля» В России картофель ­ одна из основных культур, выращиваемых повсеместно. Картофель­ второй хлеб. По его потреблению и производству Россия занимает лидирующие позиции в мире. Полезные свойства картофеля обусловлены его богатым химическим составом. Ход работы: 1.Определение плотности, используя  метод безразличного плавания. (Твёрдое однородное тело будет  оставаться в равновесии внутри  жидкости,   если   плотность   тела   равна   плотности   жидкости).  В   емкость приготовили   насыщенный   раствор   поваренной   соли.   В   стеклянную   посуду налили чистой воды. 2.   В   воду   положили   клубень   картофеля,   который   сразу   же   погружается   и опускается   на   дно.   Затем   в   этот   сосуд   добавляла   насыщенный   раствор поваренной   соли   до   тех   пор,   пока   плотность   картофеля   не   стала   равной плотности раствора (т.е. пока клубень не начал свободно «плавать»). 3.После чего мы достали клубень и измерили   плотность раствора с помощью ареометра. Плотность картофеля1,109 г/см^3 4.  Существует прямая связь между плотностью картофеля и % содержания в нем крахмала. Плотность картофеля в г/см3 % крахмала 1,061 1,066 1,071 1,075 1,079 1,084 1,089 1,094 1,099 1,104 1,109 1,110 1,120 1,125 1,130 10,0 11,0 11,9 12,9 13,8 14,7 15,8 16,9 17,9 19,0 20,1 21,1 22,5 23,5 24,6 и т.д. Считается,   что   хороший   (оптимальный)   уровень   крахмалистости находится в пределах 18­21%, такой картофель обладает  лучшими вкусовыми свойствами ,  является наиболее рассыпчатым, хорошо разваривается, варится быстро. Результат: содержание крахмала в образце­20,1% Вывод: качество картофеля высокое. Исследование № 4 «Определения качества куриного яйца» В   куриных   яйцах   собраны   все   питательные   вещества,   которые   требуются живому организму для нормального развития и функционирования. Свежесть яиц характеризует их биологическую и пищевую ценность. Белок   яйца   хорошо   усваивается   организмом,   особенно   если   яйцо   отварить всмятку.   Польза   яиц   объясняется   наличием   в   них   необходимых   человеку витаминов: В, С, D, Е, а также полезных аминокислот.  Срок хранения можно определить по индексу свежести (ИС). Его можно вычислить по формуле: ИС=(P­1) x 100+0,14 (УД­16) Р­ плотность яйца, УД­ удельная деформация скорлупы 0,14 ­ коэффициент изменения индекса свежести яйца на единицу упругой деформации скорлупы яйца. Ход работы: 1.Определение плотности яйца р.=M1/V М1­ масса яйца воздухе (измерила с помощью весов) V­ объём яйца (использовала закон Архимеда) V=V2­V1 V1­ объём воды без яйца V2­ объём воды с яйцом Полученные результаты : M1= 60г, V=56 г, p= 1,0714 г/см^3 1.Удельную   деформацию   скорлупы   можно   найти   по   таблице,   если известна толщина скорлупы. Показатели Толщина скорлупы, 342 21,1 336 23,6 335 23,9 мкм 334 24,0 333 24,3 330 24,9 327 25,5 Упругая   деформация, мкм 2.Толщину   скорлупы   мы   вычислили,   применив   способ   рядов.   Для   этого   мы взяли несколько  фрагментов  скорлупы,  положили друг на  друга  и прижали. Затем приложили их вплотную к линейке, так чтобы каждый фрагмент с ней соприкасался. Измерили длину ряда (L) и разделили на количество фрагментов (N). Искомую толщину скорлупы (h) вычислили по формуле: h= L/N L = 2700мкм. , так как 1 мм=1000 микрон.  N=8 Результат вычисления: h=375 мкм, УД=22. 1.Определили индекс свежести ИС=(1,0714­1) x100+0,14(22­16)=7,14+0,84=7,98% 2.По ИС можно узнать срок хранения яиц по таблице. Срок хранения, сут 1 4 7 10 13 16 Индекс свежести, % (балл) 9,72 9,29 8,86 8,43 8,00 7,58 Срок хранения, сут 19 22 25 28 31 34 7 Индекс свежести, % (балл) 7,15 6,72 6,29 5,86 5,43 5,01 Срок хранения, сут 37 40 43 47 50 53 Индекс свежести, % (балл) 4,57 4,14 3,71 3,29 2,86 2,43 Если соблюдать стандартные условия хранения, то диетические яйца должны иметь, индекс свежести не менее 8,86% (7сут.), а столовые ­ не менее 6,29% (25 сут.) Вывод: куриное яйцо ­ столовое. Выдвинутая мною гипотеза подтвердилась. Пищевой рацион человека должен быть сбалансированным, а продукты питания качественные.   Ведь   именно   от   того,   что   поступает   в   организм,   зависит   его физическое  и психическое  здоровье.  Зная законы физики, можно  определить физические   свойства   пищевых   продуктов.   Затем,   по   полученным   данным оценить их качество. БИБЛИОГРАФИЯ 1.  Азгальдов, Г.Г. Теория и практика оценки качества товаров [Текст] – М.:  ЮНИТИ, 2010. – 416 с 2. Дэн Бюттне. Правила долголетия, изд. «Манн, Иванов и Фербер» 2012г;272  стр. 3. Контроль качества продуктов питания,изд.БИБКОМ,Е.Сысоева, Г.Кутырев,  2012г. 4.  Руководство по методам анализа качества и безопасности пищевых  продуктов // Под ред. И.М.Скурихина, В.А.Тутельяна. ­ М.: Бряндесс  Медицина, 1998 ­ 342 с. 5. Федеральный Закон о качестве и безопасности пищевых продуктов (2.01.2000  г., № 29 ­ Ф3). 6. Эйхлер В. Яды в нашей пище. / Пер.с нем. ­ М.: Мир, 1993. ­ 189 с. 7. Федеральный Закон ״О продовольственной безопасности Российской  Федерации״ (1998 г.). 8. Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного  сырья и пищевых продуктов. Санитарные правила и нормы СанПиН 2.3.2.560­96. – М., 1997. ­ 269 с. Информационные источники: 1.comodity.ru/foodcommodity/... 2. freepatent.ru/patents/2389179 3. www.0zd.ru/kulinariya_i_produkty_pitaniya/kachestvo_produktov.html 4. www.meatbranch.com/magazine/archive/viewdoc/2012/1/1826.html  5. mybook.ru/author/e­sysoeva/kontrol­kachestva­produktov 6. www.knigafund.ru/tags/2727   7. https://shkolazhizni.ru/meal/articles/54240/ © Shkolazhizni.ru 8