Молоко - залог здоровья

11 открытая юношеская

научно-исследовательская конференция

имени С.С. Молодцова

Секция      химия

                                       Исследовательская  работа

Молоко – залог здоровья.

Определение качества молока торговой сети

г. Нижнекамска

                                     Сулейманова Алия и Хабибуллина Эльвира

                           11 А класс, СОШ №28, г.Нижнекамск

     Научный руководитель:

                       Николаева Валентина Геннадьевна,

                  учитель химии II  кв. категории

Нижнекамск, 2013г.

                                 Содержание

         Введение…………………………………………………………..        3

1.     Основная часть  …………………………………………………..        5

     1.1    История молока……………………………………………...........        5

     1.2    Состав молока …………………………………………………....        6

     1. 3   Полезные свойства молока……………………………………....        8

      2      Собственное исследование……………………………………....        10

     2.1    Определение  степени чистоты молока …………………………        10

     2.2    Резуктазная проба…………………………………………………        10

     2.3    Определение плотности молока………………………………....        10

     2.4    Определение кислотности молока ………………………………        11

     2.5    Определение содержания воды и сухих веществ в молоке……        12

     2.6   Определение содержания белков  в молоке……………………..        12

     2.7    Определение содержания ионов кальция……………………….        13    

     2.8    Определение содержания в молоке посторонних веществ……        14

     2.9    Расчеты……………………………………………………………         15

     2.10  Анкетирование  учащихся 5, 9,10 классов

               МБОУ СОШ №28 г. Нижнекамска……………………………..        16

         Выводы и рекомендации…………………………………………        17

         Заключение………………………………………………………..        19

         Список литературы……………………………………………….        20

        Приложения……………………………………………………….        21

Введение

Здоровый образ жизни – это наше питание, то есть наше здоровье напрямую зависит от того, что мы едим. Пищевая ценность любого продукта определяется содержанием белков, жиров, углеводов, витаминов, ферментов и других биологически активных веществ. Молоко и молочные продукты являются важным источникам питательных веществ  человека.

В обществе всегда царило мнение, что молоко - источник здоровья. Описывая пышущего здоровьем человека, о нем говорят: "кровь с молоком!" Приезжая в деревню, мамаши стараются напоить детишек парным молоком. При простудах мы первым делом пьем горячее молоко. Однако несколько лет назад в прессе стала появляться информация о том, что молоко полезно только детям - взрослому человеку оно вредит. Попадались даже заметки о том, что женщины в целом полнее мужчин именно потому, что употребляют больше молока и молочных продуктов. Достойной аргументации такого мнения мы не встречали. А вот о пользе молока можно сказать многое. 

Молоко – ценный продукт детского питания. Ребенок должен получать молоко не только в составе блюда (каша, кофе), но и в натуральном виде – пастеризованное или кипяченое. В суточную норму молока, которая составляет 500г для детей любого школьного возраста, входят и молочно – кислые продукты, которые получают из молока и сливок с использованием специальных заквасок: кефир, простокваша, ряженка, ацидофилин, кумыс, мацони, катык. Их большая польза для организма определяется тем, что молочнокислые бактерии (особенно ацидофильная палочка) подавляют жизнедеятельность гнилостной флоры кишечника. Этому же способствует и молочная кислота, присутствие которой снижает рН среды и тем самым препятствует деятельности гнилостных бактерий. Молочнокислые продукты усваиваются быстрее молока примерно в 3 раза, поэтому их используют в лечебном питании. (7)

        В настоящее время на прилавки магазинов поступает молочная продукция как местного производителя – Нижнекамского молочного комбината – так и производителей других компаний, таких как «Вим-Биль-Дан» (бренд «Веселый молочник»),  «Данон-Юнимилк» (бренд «Простокавшино») и др.   Мы предполагаем, что качество молока зависит от производителя, его торговой марки и должно соответствовать ГОСТу по основным показателям.

Так какое же молоко лучше выбрать из огромного ассортимента молочной продукции, предлагаемой торговыми сетями нашего города? Попробуем разобраться в этом вопросе путем проведения экспериментов по определению качества молока и его соответствия ГОСТу.

   Таким образом, актуальность данного исследования обуславливается:

1. потребностью изучения состава молока как ценного продукта питания;
2. потребностью приобретения знаний о составе современных молочных продуктов и умением ориентироваться в выборе молока из большого ассортимента с максимальной пользой для организма.

Объект исследования: молочная продукция торговой сети г.Нижнекамска

Предмет исследования:

1. Образец №1.  Молоко «Российское»2,5% , изготовитель: Нижнекамский молочный комбинат, филиал ОАО«Вамин Татарстан».
2. Образец № 2. Молоко питьевое  ультрапастеризованное «Веселый молочник» 2,5% , завод-изготовитель: ОАО «Павловский молочный завод» (Нижегородская область) компании  ОАО «Вимм- Билль- Данн».
3. Образец №3. Молоко ультрапастеризованное «Простоквашино» 3,2% , изготовитель: группа компаний «Данон-Юнимилк», Орловский молочный комбинат.

   Цель исследования: определение и  выявление соответствия ГОСТу основных показателей качества в наиболее «покупаемых» видах молока разных производителей,  поступающих на прилавки магазинов нашего города.  

Данная цель была реализована при решении следующих задач:

1. Ознакомление с кругом литературных источников по данной теме.
2. Ознакомление  с историей молока.
3. Изучение качественного состава  молока.
4. Теоретическое  изучение значения молока в полноценном питании человека.
5. Количественное определение содержания воды, белков и ионов кальция в молоке разных производителей.
6. Определение  наличия посторонних веществ в молоке.
7. Установление соответствия  содержания воды, белков, ионов кальция   в молоке требованиям ГОСТа.
8. Составление таблицы  качества исследуемых образцов молока и соответствия их требованиям ГОСТа.
9. Проведение  анкетирования учащихся.

Гипотеза:   качество молока зависит от производителя, его торговой марки и должно соответствовать ГОСТу по основным показателям. Так ли это на самом деле, мы постарались выяснить в своем исследовании.

При выполнении данной работы нами были использованы следующие методы исследования:

1. Анализ литературных источников.
2. Методы химического исследования.
3. Педагогические исследования.

                                      1.Основная часть

1. История молока

Сколько же лет молоку? У молока своя длинная история. При раскопках доисторических поселений Триполья, на Украине археологи находят подойники, отстойники для приготовления творога. По ним можно судить, как давно, больше 5000 лет назад, пользовались молоком.

Возле становища первобытного человека появились стада одомашненных коров, а в лесах и степях водились их дикие предки — могучие туры. В старых летописях сохранились рассказы об охоте на этих могучих животных. Что это за животные? В XVIII веке известный тогда зоолог Гамильтон Смит и другие зоологи после долгих поисков отыскали страну, где недавно жил тур. Они попали в Польшу, в глухие леса, принадлежавшие знатному польскому графу Миловецкому. Итальянские послы, австрийские герцоги, русские князья приезжали сюда для охоты на туров.

Пожалуй, больше всего туров водилось в древней Руси. Люди стали приводить из степей и лесов и держать в загоне молодых турят. На племя сохраняли самых смирных. От них и пошли домашние животные. Тур — родня нашей коровы. Долгое время коровы ходили под ярмом: обрабатывали поля, возили поклажу и давали мало молока. Но около 500 лет назад в северных областях нашей страны было уже много молочных коров. Народ-труженик одарил их особой любовью: «Коровушка-поилица, кормилица», «Корова во дворе — обед на столе», — говорили о них народные пословицы. Немало пришлось потрудиться, чтобы выбрать лучших и постепенно вывести молочные породы. А теперь большинство людей пьют коровье молоко. Почти 10 тысяч литров потребляет человек за всю жизнь. [10]

В чем же питательная ценность молока? Исследования показали: в молоке содержится свыше 100 ценнейших компонентов — до 20 сбалансированных аминокислот и почти такое же количество жирных, сахар — лактозу, очень разнообразный ассортимент минеральных веществ, большую часть которых составляет кальций. Практически пол-литра молока удовлетворяет суточную потребность человека в кальции.

Молочный сахар — лактоза и молочные белки, основную массу которых составляет казеин, очень хорошо усваивается организмом человека. Молочный жир чрезвычайно тонко раздроблен в растворе сахара, солей и других веществ. Они настолько малы, что в каждой капле молока их насчитывается несколько миллионов! Эта большая раздробленность или, как говорят, тонкая дисперсность молочного жира способствует хорошему всасыванию и усвоению его.

Молоко богато витаминами. Ни один пищевой продукт не содержит столько разных и физиологических ценных пищевых веществ, чем молоко! Профессор К. Петровский пишет: «Молочные продукты резко повышают биологическую ценность любого пищевого рациона. И не только потому, что увеличивают общее количество поступающих в организм пищевых веществ. Существенно изменяется качество питания, лучшим становится соотношение аминокислот, белков, повышаются их усвоение и, что особенно важно, синтез. Есть у молока еще одно важнейшее свойство — его постоянная способность возбуждать пищеварительные железы и вызывать отделение пищеварительных соков, даже если не хочется есть». [8]

Человек давно познал целительную силу молока. Гиппократ, например, назначал молоко больным туберкулезом, и считал также, что оно чрезвычайно полезно при нервных расстройствах. Аристотель признавал наиболее ценным молоко кобылиц, затем ослиное, коровье и, наконец, козье. Плиний Старший выделял коровье молоко. Однако он же утверждал, что в лечебных целях можно использовать и свиное молоко. Активно врачевал различные болезни молоком Авиценна. Особенно полезным он считал его для детей и людей, «подвинутых в годах». По мнению Авиценны, самым целебным является молоко тех животных, которые вынашивают плод примерно столько же, сколько и человек. В связи с этим он полагал, что для человека наиболее подходит коровье молоко. [5]

Выдающийся русский ученый С. П. Боткин называл молоко «драгоценным средством» для лечения болезней сердца и почек. Целебные свойства молока высоко ценил и автор «русского способа» лечения кумысом больных туберкулезом Г. А. Захарьин. «Всеми и всегда, писал И. П. Павлов, — молоко считается самой легкой пищей и дается при слабых и больных желудках и при массе тяжелых общих заболеваний».

В конце XIX века петербургский врач Карелль применил молоко для лечения заболеваний желудка, кишечника, печени и других болезней. Причем он первым использовал обезжиренное молоко, постепенно увеличивая дозу от 3 до 12 стаканов в сутки и не давая больному другой пищи в течение нескольких дней. Такой метод лечения полностью оправдал себя и был одобрен Боткиным. [9]

2. Состав молока

Молоко – это биологическая жидкость, выделяемая молочной железой млекопитающих, предназначенная для поддержания жизни и роста новорожденного. Сырьем в молочной промышленности является цельное молоко и его отдельные компоненты, в частности жир, белок, казеин, лактоза.  При переработке молока происходят некоторые изменения состава и свойств составляющих его компонентов.
Молоко состоит из воды и сухого остатка, включающие жир, азотистые вещества, белки, молочный сахар, минеральные соли, а также микроэлементы, витамины.

Вода. Вода играет важную роль в биохимических процессах. Она является растворителем органических и неорганических веществ. В молоке содержится 87-88% воды.

Сухие вещества. Сухие вещества - это вещества, которые остаются в молоке после высушивания до постоянной массы. Массовая доля сухих веществ в молоке составляет 12-13% и зависит от его состава. В наибольшей степени на количество сухих веществ в молоке влияет содержание жира. В питательном отношении сухой остаток является самой ценной частью молока. Количество сухого обезжиренного остатка (СОМО) получают, вычитая из количества сухих веществ процент жира. По величине СОМО судят о натуральности молока.

Молочный жир. В молоке жир находится в виде эмульсии или суспензии и имеет форму мелких шариков. Число и размер жировых шариков зависят от породы скота, периода лактации, корма и условий содержания. В молочном жире растворены витамины А,D,E.

Белки молока. Количество белков в молоке колеблется от 3,05 до 3,85%. В их состав входит около 82% казеина, 12% альбумина, 6% глобулина.
Казеин - белый аморфный порошок, без запаха и вкуса. Под действием кислот, солей и ферментов казеин свертывается (коагулирует) и выпадает в осадок. Коагуляцией казеина обусловлено свертывание молока под действием молочной кислоты, образующейся в результате молочнокислого брожения. При производстве сыров и творога казеин осаждают сычужным ферментом.

Молочный сахар. Молочный сахар, или лактоза, содержится только в молоке. Он менее сладкий, чем свекловичный. Она является главным источником питания молочнокислых бактерий, которые сбраживают молочный сахар до образования молочной кислоты. Молочная кислота отщепляет от казеина кальций, в результате чего последний выпадает в осадок. Этот процесс используют при производстве творога, простокваши, сметаны и других продуктов. [6]

Минеральные соли. В молоке содержатся (около 0,6-0,8%) соли кальция, магния, железа, лимонной и фосфорной кислот. Они имеют большое значение в питании организма.

Микроэлементы. Молоко содержит следующие микроэлементы: медь, марганец, йод, алюминий, хром, цинк, кобальт, мышьяк, титан, серебро, гелий и пр. Несмотря на малое количество, роль микроэлементов в питании организма велика.

Витамины. Витамины участвуют в обмене веществ и являются катализаторами биохимических процессов. Отсутствие или недостаток витаминов в питании приводит к нарушению обмена веществ в организме. В молоке содержатся витамины А, В, В2, В12, D, С, РР, Н, фолиевая кислота, холин и пр.
Витамин А необходим для обеспечения зрения, роста, а также нормального состояния кожных и слизистых покровов.
Витамин B2 является фактором роста. Его отсутствие замедляет рост и вызывает заболевание глаз.
Витамин B12 способствует образованию красных кровяных шариков. Его отсутствие приводит к малокровию.
Витамин РР входит в состав ферментов дегидраз, которые принимают участие в окислительно-восстановительных процессах организма.
Витамин С улучшает всасывание железа, способствует инактивированию токсинов. При его недостатке человек заболевает цингой, появляется кровоточивость десен и подверженность катарам.
Витамин D предохраняет организм от заболевания рахитом. Большая потребность в этом витамине у детей.
Витамин Е участвует в реакциях промежуточного обмена.
Фолиевая кислота необходима для предотвращения заболеваний, связанных с нарушением процессов всасывания в кишечнике. [2]

3. Полезные свойства молока

Молоко и великое множество молочных продуктов вносят разнообразие в питание, улучшают вкус, повышают питательность нашей пищи и имеют огромное диетическое и целебное значение. «Если в течение 1200 месяцев вы будете ежедневно выпивать один литр молока, то вы себе обеспечите сто лет жизни!» — так шутя, сказал шведский ученый Ниле Густавсон. Эти слова шведского учёного подтверждаются экспериментальными данными, ведь в состав молока входят все необходимые организму вещества. Молоко - самый ценный продукт во Вселенной, поскольку оно способствует как физическому, так и духовному развитию человека. Аюрведа, древнеиндийский трактат о здоровье, указывает на то, что молоко эффективно лечит расстройства психики - раздражительность, суетливость перенапряжение, умиротворяет и избавляет от бессонницы. Наши бабушки знали, что лучшее средство от бессонницы у ребёнка – это молоко. Ребёнку на ночь давали выпить стакан тёплого молока с медом, он крепко спал и становился спокойным. Если человек пьет на ночь молоко, то он становится более разумным, начинает лучше понимать окружающий мир, приобретает правильное виденье добра и зла - считали восточные мудрецы. Они рекомендовали также пить его либо поздно вечером, либо рано утром, подслащивая медом или сахаром, добавляя специи: фенхель, кардамон, куркуму, корицу, шафран и солодку. Более того, молоко, которому некоторые приписывают свойство увеличивать массу тела, на самом деле, наоборот, способно защитить организм от набирания избыточного веса. [7]

Молоко – источник кальция, 97% которого усваивается человеческим организмом. Эта особенность молока, которой не имеет никакой другой продукт, делает его незаменимым для людей, больных остеопорозом – болезни, при которой из костей вымывается кальций, провоцируя их хрупкость и ломкость. 
         Полезно ли молоко при простудных заболеваниях? Да, безусловно! Все дело в том, что белок молока усваивается легче другой белковой пищи – а ведь именно из него образуются необходимые для борьбы с вирусной инфекцией иммуноглобулины. Кроме того, легкоусваиваемость молочного белка сделало этот продукт самым популярным среди желающих накачать мышцы. 
        Молоко – отличное средство в борьбе с бессонницей. Успокаивающее воздействие этого продукта на нервную систему обусловлено содержанием в нем аминокислот фенилаланина и триптофана. Недаром одним из самых распространенных народных рецептов для лечения бессонницы является стакан теплого молока с медом, выпитый за час до сна.
Полезные свойства молока придут на помощь и гипертоникам – легкий мочегонный эффект молока способствует снижению давления.
Многие задаются вопросом, полезно ли пить молоко людям, имеющим проблемы с желудочно-кишечным трактом? Молоко обладает способностью понижать кислотность желудочного сока, поэтому этот продукт является идеальным средством в борьбе с изжогой, которую, как правило, провоцирует повышенная кислотность желудка. Полезно молоко и при гастрите с повышенной кислотностью и язве желудка и двенадцатиперстной кишки. Однако для лучшего усвоения молока желудочным соком его нужно пить медленно и маленькими глотками – иначе его польза будет сведена к минимуму.
        Молоко богато витаминами. В нем много рибофлавина (витамина В2), способствующего полноценному энергетическому обмену в организме – именно рибофлавин обладает свойством превращать углеводы и жиры в энергию. Поэтому молоко особенно полезно при борьбе с лишним весом (в этом случае нужно употреблять нежирное молоко), нарушениях работы иммунной и эндокринной систем. 
Молоко хорошо помогает при мигренях, сильных головных болях. Особенно хорош при мигрени яично-молочный коктейль (сырое яйцо на стакан кипящего молока) – недельный курс этого «лекарства» заставят головные боли покинуть вас на длительное время.
Полезно молоко и для женского здоровья, в частности, при лечении мастопатии. Отвар семян укропа на молоке (100 грамм семян на 2 стакана молока) нужно принимать в течение 2-3 недель – это значительно облегчит состояние больной, уплотнения в груди уменьшатся.
        Молоко – это также отличное косметологическое средство. Молочные умывания и компрессы помогут при сухой и раздраженной коже.[6]

1. Собственные исследования

Качество молока оценивается по органолептическим свойствам (цвет, консистенция, вкус, запах) и физико-химическим (плотность, степень чистоты, бактериальная зараженность, содержание воды и сухих веществ, белка, жира и другим показателям. [1]

2.1. Определение степени чистоты молока.

Для определения в молоке механических примесей используют конусообразный сосуд, в суженной части которого находится сетка. На сетку кладут фильтр (ватный кружок), а снизу подставляют стакан. Пропускают через фильтр 250 мл  молока, осторожно переносят ватный кружок на лист бумаги для просушки и визуально определяют его загрязненность. В своих исследованиях мы использовали обычную воронку для фильтрования и ватные  диски.

По степени чистоты молоко делится на три группы:

Первая - на фильтре нет даже следов грязи (механических примесей меньше 3 мг  на 1 л);

Вторая – на  фильтре заметен сероватый осадок (механических примесей  4-6  мг на 1 л);

Третья - на  фильтре остается осадок  грязно – серого цвета (механических примесей  7  мг на 1 л и более)

.

2.2. Резуктазная проба.

Резуктазная проба – косвенный показатель бактериальной зараженности непастеризованного молока. Существует ускоренный метод ее определения.

Отмеряют 10 мл исследуемого молока и добавляют к нему 1 мл 1%- ного водного раствора метиленовой сини. Ставят пробирку в термостат при температуре 38º- 40º и наблюдают за продолжительностью обесцвечивания метиленовой сини. Если обесцвечивание продолжается более 3 часов, то в 1 мл такого молока менее 500 тыс. бактерий и оно относится к первому классу,

если 1-3 часа, то бактерий  от 500 тыс. до 4 млн., молоко относится ко второму классу, если  8 – 60 мин., то бактерий от 4 млн. до 20 млн., молоко относится к третьему классу.

2.3. Определение плотности молока.

Плотность молока зависит от его химического состава и колеблется в пределах 1,027 – 1,032 г/см3. Обезжиренное молоко (обрат) имеет плотность 1.036-1,038 г/см3, т.е. выше, чем у цельного молока, поскольку из него удалена более легкая составная часть – жир. Плотность сливок составляет 1.005 - 1.025 г/см3. При добавлении воды плотность молока понижается, поэтому по изменению плотности можно судить о степени его фальсификации.

Определение плотности проводят специальным ареометром – лактоденсиметором со шкалой от 1,015 до 1,040 г/см3 и ценой деления 0,001.

Чисты и сухой лактодесиметр опускают в молоко до деления 1,030 и снимают показания прибора по верхнему краю мениска и измеряют температуру. Если температура молока отличается от 20º, то плотность приводят к этой температуре с помощью таблицы пересчета (табл.1).

При отсутствии лактодесиметра можно использовать обычный ареометр о термометр. В своих опытах мы пользовались обычными приборами.

Пример. Показания по шкале термометра - 15º, по шкале ареометра – 1.030.

Сначала находим графу и строку с этими значениями в таблице 1. а затем

вместе их пересечения находим значение плотности, приведенной к 20ºС. Оно равно 1,0288 г/см3. [4]

2.4. Определение кислотности молока и молочных продуктов.

Свежее молоко имеет некоторую кислотность из-за наличия в нем казеина – белка с кислотными свойствами, а также кислых солей ортофосфорной и лимонной кислот. Со временем кислотность молока возрастает вследствие молочнокислого брожения лактозы и образования молочной кислоты.

Кислотность молока и молочных продуктов выражают в условных единицах Тернера (ºТ). Эта величина показывает, сколько миллилитров  раствора гидроксида  натрия  концентрацией 0,1 моль/л израсходовано на нейтрализацию 100 мл  или 100г  продукта.

Реактивы и оборудование: раствор гидроксида натрия (с = 0,1 моль/л), спиртовой раствор фенолфталеина (w=1%); бюретка, пипетки на 10 и 20 мл, колба коническая на 100мл, стакан на 200мл, стеклянная палочка, технические весы.

Ход определения.

1.Отмеряем с помощью пипетки 10 мл молока, наливаем его в коническую колбу на 100мл, добавляем 20 мл  дистиллированной воды, 3 капли  раствора фенолфталеина.

2. Перемешиваем содержимое колбы вращательным движением и титруем по одной капле раствором гидроксида натрия до появления бледно – розовой окраски, не исчезающей в течение 1 минуты.

Если окрашивание исчезнет раньше этого времени, надо добавить еще от  1 до 3 капель щелочи.

Чтобы выразить кислотность жидких продуктов в градусах Тернера, объем щелочи (мл), израсходованной на титрование 10 мл продукта, умножаем на 10, т.е. пересчитываем на 100мл продукта.

2.5. Определение  содержания воды и сухих веществ в молоке.

Определение содержания воды и сухих веществ в молоке  проводим  путем высушивания навески молока, которой смачиваем  песок, чтобы при нагревании до кипения не было вспенивания.

В фарфоровую чашку диаметром 75 мм помещаем 30г прокаленного песка и переносим в сушильный шкаф, нагретый до 102- 105º С.

 Спустя 30 мин чашку вынимаем, охлаждаем и взвешиваем на технических весах с точностью до 0,01 г. Распределив песок палочкой по всему дну чашки, отмеряем с помощью пипетки 5 мл молока и равномерно смачиваем им песок. После этого взвешиваем чашку и вычисляем массу молока.

Тщательно перемешиваем палочкой песок, затем помещаем чашку в сушильный шкаф и при температуре 102- 105ºС  выдерживаем 40 мин.

Чашку периодически вынимаем, песок перемешиваем и продолжаем нагревать при температуре  102- 105º С.

Затем чашку охлаждаем до комнатной температуры. Взвешиваем и сушим еще 15 мин.  Если разность результатов взвешивания не превышает 0,01 г,  то содержание (массовую долю, %) воды и сухих веществ вычисляем по формуле:

          m (Н2О)                                             ω (Н2О)     -    массовая доля воды (%)           

ω(Н2О)                  ∙ 100% ,   где              m (Н2О)    -     масса воды (г)

             m(молока)                                    m (молока)  -  масса молока (г)

m(сух.в-в) = 100-  ω (Н2О),                где  m(сух.в-в) – масса сухих веществ

2.6. Определение содержания белков.

При добавлении к молоку формалина происходит разрушение третичной структуры белка, и среда становится  кислотной.

Методом  титрования определяют количество щелочи, необходимое для нейтрализации ионов водорода и затем рассчитывают содержание белка в молоке с использованием эмпирического коэффициента 1.92.

Реактивы: раствор гидроксида натрия (с =0,1моль/л), фенолфталеина (ω =1%) и формалина (ω = 40%)

Ход определения.

В коническую колбу емкостью 100мл  с помощью пипетки отмеряем 10 мл молока, подогретого до 30ºС,  добавляем 3- 4 капли фенолфталеина и титруем щелочью до появления бледно – розовой окраски. Затем прибавляем 2 мл нейтрального раствора формалина, перемешиваем стеклянной палочкой, и окраска при этом исчезает. Продолжаем титрование пробы щелочью до появления  такой же бледно – розовой окраски.

Примечание. Для получения нейтрального раствора формалина  к 100мл 40% -  ного исходного раствора добавляем 3- 4 капли фенолфталеина и титруем щелочью до появления бледно – розовой окраски.

Для расчета содержания белков объем щелочи, израсходованной на титрование после добавления формалина, умножают на 1,92

.

2.7. Определение содержания ионов кальция.

Определение содержания ионов кальция мы проводим оксалатным методом.

Для разрушения казеинкальцийфосфатного комплекса пробу выпариваем,

а затем озоляем при более высокой температуре.

В золе содержится оксид кальция, который растворяется в избытке ортофосфорной кислоты:

CaO + 2H3PO4  = Ca(H2PO4)2 + H2O

При добавлении избытка оксалата аммония в щелочной среде выпадает белый мелкокристаллический осадок оксалата кальция:

Ca (H2PO4)2+(NH4)2C2O4+2NaOH = CaC2O4 ↓+ Na2HPO4 +(NH4)2HPO4+2 H2O.

Образовавшийся осадок отделяют фильтрованием, к фильтрату добавляем серную кислоту, нагреваем и остаток щавелевой кислоты оттитровываем перманганатом калия. Реакция протекает по следующему уравнениям:

(NH4)2C2O4+Н2SO4 = Н2C2O4 + (NH4)2 SO4

5Н2C2O4 + KMnO4 + 3Н2SO4 = 10 CO2 + 2MnSO4 +K2SO4 +8 H2O.

Реактивы и оборудование:

растворы фосфорной кислоты (1:3), оксалата аммония (ω =2%, титр устанавливают по перманганату калия), гидроксид натрия (ω = 10%, перманганат калия (с =0.02 моль/л), серной кислоты (1:3); фарфоровая чашка на 50 – 75 мл, электроплитка, муфельная печь, два стакана на 100 мл, две конические колбы на 250 мл, мерные цилиндры, пипетки, бюретки, воронки.

Ход определения.

Взвешиваем фарфоровую чашку и наливаем в нее 50 мл молока, ставим на электроплитку и досуха выпариваем. Озоляем твердый остаток, продолжая нагревать под тягой. После прекращения выделения летучих продуктов озоление заканчиваем в муфельной печи (tº=400ºС).

При этом цвет золы должен быть белым без черных пятен. Затем чашку с золой вынимаем из печи и охлаждаем до комнатной температуры. Определяем массу золы и рассчитываем ее массовую долю.  Она составляет 0.75%.

В чашку с золой приливаем 20 мл раствора фосфорной кислоты, помешивая стеклянной палочкой. Затем в чашку наливаем 20 мл оксалата аммония и 20 мл щелочи. Обмываем ими стенки чашки  и сливаем в стакан. Параллельно готовим холостой опыт, отмеряя в стакан те же объемы реагентов.

Оба  стакана оставляем стоять до выпадения в рабочем растворе осадка оксалата кальция, который затем фильтруем через двойной бумажный фильтр.

Холостой раствор тоже фильтруем, чтобы условия были одинаковы.

В две конические колбы на 250 мл отмеряем по 50 мл фильтрата рабочего и холостого растворов, добавляем по 20 мл раствора серной кислоты, нагреваем до 70ºС и титруем раствором перманганата калия до появления розовой окраски, не исчезающей в течение минуты.

Находим разность между объемами растворов перманганата калия, израсходованного на титрование холостого(V0) и рабочего  (V1) растворов. И вычисляем массовую долю ионов кальция (мг/ %) по формуле:

2.8. Определение содержания в молоке посторонних веществ.

а) Наличие соды.

Для снижения кислотности и предохранения молока от окисления к нему прибавляют соду. Нейтрализованное содой молоко быстро портится, так как лишается естественных бактерицидных свойств и в нем  развиваются гнилостные бактерии с образованием вредных для организма человека веществ. Определить наличие соды в молоке можно пробой с аспирином.

При наличии соды аспирин омыляется с образованием уксуснокислого и салициловокислого натрия, которые при прибавлении хлорида железа (II) делают окрашивание содержимого  в темно – розовый или красновато – желтый цвет, а затем образуется осадок такого же цвета.

Порядок проведения работы.

1. В колбу надо налить 10 мл молока, 10 мл дистиллированной воды и 2 мл насыщенного раствора аспирина.

2. Содержимое колбы перемешать и нагреть на водяной бане от 60º до  65ºС.

3. Через час вынуть колбу из бани и содержимое профильтровать.

4.К прозрачному фильтрату добавить от 8 до 10 капель 10%- ного раствора хлорида железа (II).

5. Проявление окраски от темно – розового до красновато – желтого , а затем и образование осадка указывает на наличие в молоке соды.

б) Наличие крахмала.

Для увеличения вязкости (густоты) молока к нему добавляют крахмал или муку. Определение крахмала или муки, добавленных в молоко, основано на реакции йода с крахмалом, который окрашивается  от действия йода в синий цвет.

Порядок проведения работы.

1. В пробирке смешать 5 мл молока и 3 капли спиртового раствора йода.

2.Установить изменение окраски  - в присутствии крахмала молоко окрасится в синий цвет, а без крахмала – в бледно – желтый.

в) Наличие формалина.

Формалин добавляют в молоко как консервирующее вещество. Такое молоко непригодно к употреблению.

Порядок проведения работы.

1. В пробирку отмерить 2мл серной 10% - ной  кислоты.

2.Осторожно, не допуская смешивания, по стенке добавить 2 мл молока.

3. При наличии формалина на границе соприкасающихся жидкостей образуется фиолетовое кольцо, без формалина – желтое. [3]

2.9. Расчеты.

I. Определение содержания ионов кальция.

1.Для определения содержания кальция в молоке было израсходовано 56мл раствора перманганата калия, а на рабочий раствор – 31 мл.

Плотность молока 1,0283 г/см3.

Содержание ионов Са 2+ в молоке составляет:

                           (56-   31) ∙4,8                25 ∙4,8                        

ω (Са 2+) =                          =                  =    116,69 мг /%

                           1,0283                     1,0283          

II. Определение содержания белков. 

Определение содержания белков можно объединить с определением кислотности молока. На титрование 10 мл молока (после добавления формалина) израсходовано 1,71мл  щелочи (с=0,1 моль/л).  

Содержание белков будет составлять: 1,71 ∙ 1,92 = 3,3%

III. Определение содержания воды и сухих веществ в молоке. 

                         m (Н2О)                                      ω (Н2О)    -    массовая доля воды (%)           

ω (Н2О) =                 ∙ 100% ,  где       m (Н2О)    -     масса воды (г)

                     m(молока)                          m (молока)  -  масса молока (г)

m(сух.в-в) = 100-  ω (Н2О),                где  m(сух.в-в) – масса сухих веществ

ω (Н2О)= 4,47     ∙ 100% =87%        

                5,14

2.10.  Анкетирование  учащихся МБОУ СОШ №28 г. Нижнекамска.

Мы провели анкетирование учащихся 5, 9, 11-х классов с целью изучения представления детей о пользе молока. В анкетировании участвовало 110 учеников. Результаты анкетирования отражены в диаграммах. (Приложение 2. Диаграммы №1-4).

    На вопрос: «Как часто вы употребляете молоко и молочные продукты?» - ответили ежедневно – 74 человека; редко – 24 человека; не употребляю – 12 человек. (Диаграмма №1)

    На вопрос: «Известно ли вам о полезных свойствах молока?» нами были получены следующие ответы: да – 105 человек; нет – 5 человек. (Диаграмма №2).

   На вопрос: «Какое молоко вы предпочитаете покупать в торговых сетях?»

предпочтения учащихся разделились следующим образом: молоко «Российское» (изготовитель Нижнекамский молочный комбинат) – 35 человек;  «Веселый молочник»  -  20 человек;  «Простоквашино» - 15 человек; «Домик в деревне» - 11 человек; любое - 10 человек; которое дешевле – 19 человек. (Диаграмма №3).

    На вопрос о полезных свойствах молока учащиеся дали следующие ответы: способствует хорошему пищеварению  – 55 человек; в молоке содержится кальций – 35 человека; затруднились ответить 20 человек. (Диаграмма №4).

    По результатам анкетирования можно сделать выводы о том, что  основная масса учащихся употребляет молоко и молочную продукцию, знает о целебных свойствах молока и отдает свое предпочтение и доверие продукции местного молококомбината.

Выводы и рекомендации

      Изучив теоретические вопросы по исследуемой проблеме,  проведя экспериментальные исследования, мы пришли к следующим выводам:

1) Исследуемые образцы молока относятся к первой группе чистоты, что соответствует ГОСТу.

2) При исследовании на бактериальную зараженность оказалось, что исследуемые образцы молока относятся к первому классу, так как  обесцвечивание метиленовой сини происходило более 3 часов. Этот факт свидетельствует о том, что в 1мл молока содержится менее 500 тыс. бактерий.

3) Содержание белков в исследуемых образцах молока соответствует заявленному производителями процентному  содержанию.

4) Содержание воды и сухих веществ  соответствует ГОСТу.

5) Содержание ионов кальция составляет соответственно 110,5; 116,69; 117,78 мг/л.

6) Кислотность исследуемых образцов соответствует требованиям ГОСТа.

7) В исследуемых образцах не было обнаружено посторонних примесей (соды, формалина, крахмала).

8) Проведя экспериментальные исследования по определению качества наиболее «покупаемых» видов молока в нашем городе:

4. Молоко «Российское»2,5% , изготовитель: Нижнекамский молочный комбинат, филиал ОАО«Вамин Татарстан».
5. Молоко питьевое ультрапастеризованное «Веселый молочник» 2,5% , завод-изготовитель: ОАО «Павловский молочный завод» (Нижегородская область) компании  ОАО «Вимм- Билль- Данн».
6. Молоко ультрапастеризованное «Простоквашино» 3,2% , изготовитель: группа компаний «Данон-Юнимилк» Орловский молочный комбинат.

можно утверждать, что качество продукции соответствует требованиям ГОСТа.

9) В результате опроса учащихся было установлено, что основная часть учащихся положительно относятся к молоку и пьет его регулярно.

10) Также в ходе эксперимента выяснилось, что в молоке «Российском» Нижнекамского молочного комбината  содержится больше всего белков, выполняющих строительную, транспортную и др. функции в организме человека. В молоке «Веселый молочник» и «Простоквашино» содержится максимальное (из испытуемых образцов) количество ионов кальция, который является незаменимым элементом в формировании костного аппарата растущего организма.

1. Молоко помогает снизить высокое кровяное давление и снижает риск возникновения некоторых видов рака.
2. Кисломолочные продукты нормализуют деятельность желудочно-кишечного тракта, что положительно влияет на иммунную систему человека.
3. При отравлении кислотами, щелочами, тяжелыми металлами, алкоголем или недоброкачественной пищей можно предотвратить печальные последствия, если выпить литр-полтора цельного теплого молока.
4. Стакан теплого молока на ночь действует как мягкое снотворное.
5. Содержащийся в молоке кальций отвечает за формирование коллагена. Поэтому молоко является эффективным оружием в борьбе с увяданием кожи. А в сочетании с фосфором кальций отвечает за крепость и белизну зубов.
6. Лучше всего пить молоко в утренние или вечерние часы. Не следует употреблять холодное молоко. Пить молоко нужно маленькими глотками.

 Пейте молоко – будете здоровы и красивы!

Заключение

Молочные продукты действительно необходимы человеку для поддержания своего здоровья в хорошем состоянии. В молоке, кефире, твороге содержатся необходимые человеческому организму белки, аминокислоты, жиры, витамины и другие важнейшие элементы. Употребление молочных продуктов – отличная профилактика и лечение целого ряда различных заболеваний. Главным достоинством молочных продуктов считается их способность оказывать положительное влияние на микрофлору кишечника. Молочные продукты также являются источником витамина D и кальция, что способствует укреплению костей и уменьшению риска образования раковых опухолей.

Настоящим источником здоровья считается молоко. И это не случайно. Свежее молоко содержит в себе большое количество полезных для человека веществ. При этом компоненты молока идеально сбалансированы и легко усваиваются человеческим организмом. Молоко обладает бактерицидными свойствами, а также способностью уменьшать воздействие радиации и токсичных веществ.

К сожалению, не каждое молоко, которое можно купить в магазинах, одинаково полезно для здоровья. Множество из предлагаемых молочных продуктов являются фальсификацией. Молоко в целях увеличения срока годности могут разводить водой, добавлять в него соду и различные консерванты. Для того чтобы уберечь себя от покупки такого молока необходимо обязательно читать информацию о продукте на этикетке (натуральность, перечень разбавителей), а также смотреть дату изготовления и срок годности. Чем больше срок хранения молока, тем меньше пользы от такого продукта. Лучше отказаться от покупки молока со сроком годности более 3-4 дней. Покупать молоко рекомендуется только в магазинах, имеющих хорошее морозильное оборудование.

Нужно помнить, что в процессе пастеризации молоко теряет некоторые полезные свойства, например, бактерицидный эффект. Пастеризованное молоко полезно для здоровья, но польза его значительно ниже, чем в сыром, особенно парном молоке. Кипячение молока также приводит к утрате некоторых целительных свойств. Меньше всего пользы в молоке, изготовленном из сухого. Поэтому при приобретении молока в магазине, следует отдать предпочтение нормализованному молоку, но не восстановленному. Также  при покупке молока необходимо внимательно изучать этикетку на наличие в продукте необходимых микроэлементов (кальций, магний и т.д.) и выбирать молоко  с их наибольшим количеством.

Список литературы

1. Богатова О.В., Догарева Н.Г. Определение качества молока (методические рекомендации к лабораторному практикуму). Оренбург, ОГУ, кафедра технологии переработки молока и мяса, 2002.с.20-35

2. Волков В.Н., Солодова Р.И., Волкова Л.А. Определение качества молока и молочных продуктов. // Химия в школе. – 2002. - № 1. – с.57 -68.

3. Воскресенский П.И., Неймарк А.М.Основы химического анализа. М.: Просвещение,1988.с. 35

4. Жванько Ю.Н., Панкратова Г.В. Мамедова З.И. Аналитическая химия и технологический контроль в общественном питании. –

М.: Высшая школа ,1989. с.22-25

5. Злотников Э.Г. Эстрин Э.Р. Особенности организации экспериментальных работ // Химия в школе. – 1997. - № 4. – с.66 -68.

6. Интернет – ресурсы

7.Скурихин Н.М., Нечаев А.П. Все о пище с точки зрения химика.-

М.: Высшая школа,1991.с. 12-20

8. Солодова Н.И.,  Волкова Л.А., Волков В.Н. Определение сахаров в овощах и фруктах // Химия в школе.- 2000.- № 2. – с. 73 – 76.

9. Покровский А.А.Книга о вкусной и здоровой пище.- М.: ВО «Агропромиздат», 1988.с.55-58

10.Энциклопедия для детей. Химия. Т.17. М.: Аванта+, 2001.с.102

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Показатели качества молока

Приложение 2

Диаграмма №1

Как часто вы употребляете молоко и молочные продукты?

Диаграмма №2

Известно ли вам о полезных свойствах молока?

Диаграмма №3

Какое молоко вы предпочитаете покупать в торговых сетях?

Диаграмма №4

Назовите полезные свойства молока