Проект "Это вам не молоко

ВСЕРОССИЙСКИЙ ФЕСТИВАЛЬ ТВОРЧЕСКИХ

ОТКРЫТИЙ И ИНИЦИАТИВ «ЛЕОНАРДО»

«Это вам не молоко!»

 Секция «Экологическая»

Автор: Наконечный Влас Николаевич,

МБОУ НШ «Перспектива», 3В класс

Руководитель: Коровина Татьяна Васильевна,

учитель начальных классов МБОУ НШ «Перспектива»

Сургут

2020 год

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Человек – существо млекопитающее, т.е. после рождения ребенок вскармливается молоком матери. Материнское молоко сбалансированно по составу питательных веществ, легко усваивается и полностью покрывает потребности малыша в еде. Иван Петрович Павлов однажды заметил: «Молоко – изумительная пища, приготовленная самой природой».

У малышей от одного года материнское молоко постепенно заменяется животным (коровьим, козьим, кобыльим, верблюжьим и т.д.), в зависимости от местных обычаев.

В нашей стране наиболее часто используется коровье молоко, реже козье. Молоко по своему химическому составу занимает исключительное место среди продуктов животного происхождения, используемых в питании человека. В его белке благоприятное соотношение аминокислот, хорошая усвояемость жира, особый молочный сахар, витамины и минералы (Справочник по диетологии, 1981).

Еще Климент Аркадиевич Тимирязев в конце 19 века говорил: «Ломоть хорошо испеченного черного хлеба с маслом и кружкой молока содержат почти все питательные вещества необходимые для человеческого организма».

Дома у нас с братьями традиция, выпивать стакан молока перед сном. Летом у бабушки в деревне мы пьем домашнее молоко.  К бабушке по утрам приходит молочник и привозит свежее, только выдоенное молоко.  И его скорее ставят в холодильник, иначе оно быстро скиснет. В городе у нас нет такой возможности, и молоко мы берем в магазине, но с ним, почему то так не церемонятся. Мне стало интересно, чем отличается промышленное молоко от деревенского.

Актуальность исследования заключается в умении выбирать молочные изделия, в которых не содержатся консерванты. Каждый грамотный потребитель должен уметь покупать продукты, которые соответствуют всем стандартам здорового питания.

Гипотеза: пастеризованное молоко, продающееся в наших магазинах, сходно по качеству с деревенским.

Цель: выявить какие торговые марки пастеризованного молока соответствуют стандартам качества.

Задачи:

1. изучить литературу по теме исследования;
2. провести исследования;
3. предложить рекомендации для жителей г. Сургута по выбору пастеризованного молока.

Предмет исследования – свойства пастеризованного молока.

Объект исследования — пастеризованное молоко.

Методы: анализ и обобщение, эксперимент,  наблюдение и сравнение.                                                                                                                                                         План исследования:

1. Изучение  литературных источников и интернет-ресурсов по следующим вопросам:

- История становления молочного производства в России

- Состав коровьего молока.

-  Применение коровьего молока и продуктов его переработки.

- Как перерабатывается коровье молоко на молочных  заводах и его виды. 

2. Проведение эксперимента.
3. Обсуждение проблемы  с ребятами и родителями классов.
4. Выпуск и распространение буклета с информацией по проблеме.

1. Теоретическая часть

1. История становления молочного производства в России

Товарное молочное хозяйство в России возникло в конце 18 в., когда в крупных помещичьих хозяйствах были организованы сыроварни с изготовлением сыра, топленого масла, творога и сметаны. Первая сыроварня была открыта в 1795 г. в имении Лотошино Смоленской области.

С ростом городского населения увеличивается и спрос на молочную продукцию, что приводит к возникновению предпринимательства. Появляются мелкие кустарные молочные заводы в крестьянских артелях.

Строительство железных дорог способствовало росту молочного производства в России. Первый завод сгущенного молока был открыт в 1881 г. в г. Оренбурге.

Основоположником научных изысканий в молочном деле был А.А. Калантар, который организовал в 1882 г. на базе Едимоновской школы молочно-испытательную лабораторию и написал ряд работ по маслоделию, сыроварению и т.д.

В Советское время была организована молочно-консервная промышленность. Организуется ряд научно-исследовательских учреждений и  институтов. Огромное число ученых трудится, изучая физику, химию, биохимию и микробиологию молока. Разрабатываются стандарты качества сырья и продуктов на основе молока (Твердохлеб, Делонян, Чекулаева, Шилер, 1991).

2. Состав коровьего молока

Молоко -  ценный пищевой продукт. В состав молока входят: вода, белки, жиры, молочный сахар (лактоза), минеральные вещества, витамины, ферменты, гормоны, иммунные тела, газы, микроорганизмы, пигменты.

Рассмотрим подробнее каждое составляющее.

Белки состоят из казеина, лактальбумина и лактоглобулина.

Казеин способен свертываться под действием ферментов. На этом свойстве основано производство творога и сыра.

Лактальбумин играет важную роль в процессах роста.

Лактаглобулин участвует в образовании иммунных тел.

Белки молока относятся к биологически наиболее полноценным, т.к. содержат все незаменимые аминокислоты из которых строится наш организм. Молочные белки усваиваются на 75-96%.

Жир молока содержится в виде шариков (мульсии). Каждый шарик окружен фосфолипидами и микроэлементами. В отстоявшемся молоке жировые шарики поднимаются на поверхность и образуют сливки.

Молочные сахар (лактоза) легко подвергается брожению, на этом свойстве основано производство кисломолочных продуктов.

Минеральные вещества в молоке находятся в виде органических и неорганических кислот. В состав молока входят: кальций, фосфор, натрий, калий, магний, сера, хлор и др.   Преобладают кальций и фосфор.

К микроэлементам молока относятся: цинк, кобальт, медь, йод, железо, алюминий, хром, свинец, титан, серебро и др. (Большая Советская Энциклопедия, 1974).

Молоко богато витаминами, которых летом содержится на порядок выше: бета-каротин, витамин Д, витамин С, витамин В1, витамин В2, витамин РР, витамин В12 (Скурихин, Шатерников, 1983).

В состав молока входит свыше 60 ферментов, способствующих нормальному пищеварению. Содержит гормоны и иммунные тела, способствующие формированию иммунитета к различным заболеваниям.

Нормальную микрофлору молока составляют бактерии, вызывающие молочнокислое брожение, молочные плесени и газообразующие бактерии (Большая Советская Энциклопедия, 1974).

Как видим, из вышесказанного, молоко является ценнейшим пищевым продуктом. Все компоненты молока имеют существенное значение в физиологии питания человека. Два стакана молока в день покрывают потребность взрослого человека в белке – на 30%, в жире – на 25%, в калии – на 50%, в кальции и фосфоре – на 75% (Чимонина, Кочарян, 2014).

3. Применение коровьего молока и продуктов его переработки

Из молока вырабатываются кисломолочные продукты, масло, сливки, мороженое.  Молоко и его производные входят в состав разнообразных продуктов: кондитерских изделий, хлебо-булочных, первых, вторых блюд, напитков и т.д.

Известная поговорка «кашу маслом не испортишь» исключительно верна. Ведь каша, сваренная на молоке и сдобренная сливочным маслом, не только вкуснее той, что на воде, но и питательнее.

Итак, из молока, путем сквашивания, производят кисломолочные продукты: творог, сыр, сметану, простоквашу, варенец, ряженку, йогурт, кефир, ацидофилин, снежок, айран и т.д.

По содержанию белков и жиров кисломолочные продукты не отличаются от цельного, но усвояемость их организмом человека лучше. Потому что на их переваривание не требуются пищеварительные соки. Поэтому кисломолочные продукты часто используются в диетическом питании больных с заболеваниями пищеварительной системы, ожирении, атеросклерозе (Большая Советская Энциклопедия, 1974).

4. Как перерабатывается коровье молоко на молочных заводах и его виды

При получении молока в процессе дойки необходимо обеспечить сохранение его нативных свойств, минимальное обсеменение микрофлорой. Основным современным направлением сохранности молока является его охлаждение сразу после дойки до температуры 4±2 °С, и за время транспортировки до потребителя температура не должна подниматься выше 10 °С. Однако в процессе охлаждения бактериальная загрязненность не устраняется. Бактерии не погибают, а находятся в состоянии анабиоза и дожидаются комфортных температурных условий для размножения. Молоко-сырьё со временем скисает за счёт работы молочнокислых бактерий, сбраживающих молочный сахар в молочную кислоту (Самарин, Шилин, Шилин, 2014).

Свежевыдоенное молоко сохраняет способность задерживать размножение микробов в течение 24-35 часов, если его немедленно охладить до 5°С. Однако нельзя допускать его замерзания, ибо такое молоко после оттаивания быстро портится (Азимов, 1965).

В дальнейшем на молокозаводах применяется ряд методов  обработки молока для последующей его упаковки и отправки в магазины.

Пастеризация бывает в трех режимах: длительная пастеризация, кратковременная и мгновенная. В первом случае молоко нагревают до температуры около 63 °С и выдерживают 30 минут. Во втором случае процесс длиться 15-20 секунд при температуре 75 °С, после чего молоко постепенно охлаждают, а при мгновенной пастеризации молоко нагревают до 90 °С и задержки не осуществляется. При пастеризации молока изменяются различные его свойства. Так, изменяются некоторые соли, изменяется кислотность, разрушаются отдельные виды аминокислот. Вместе с тем, благодаря пастеризации можно добиться более долгой сохранности молока, уменьшается способность молока к свертыванию.

Тепловую обработку молока при температуре более 100 °С с последующей его выдержкой при этой температуре называют стерилизацией. При стерилизации уничтожаются не только непосредственно сами микроорганизмы, но и их споры. Стерилизация предполагает нагревание молока выше точки кипения. Температурные воздействия применяют для стерилизации — полного удаления микроорганизмов и их спор из различных сред и обеззараживания предметов. При стерилизации из молока «уходит» витамин С, поэтому в условиях производства в стерилизованное молоко обязательно добавляется этот важный витамин.

Стерилизованное молоко удобно тем, что его можно долго хранить –  при температуре плюс 8 °С оно выдерживает 2 месяца. Зависимость температуры стерилизации и продолжительности ее воздействия имеет тот же характер, что и при пастеризации. При стерилизации молока уничтожаются как вегетативные, так и споровые формы микроорганизмов. Кроме этого стерилизованные продукты приобретают определенную стойкость при хранении. Недостатком стерилизованного молока является то, что его пищевая и биологическая ценность ниже, чем пастеризованного, в результате влияния высокой температуры, особенно при продолжительном воздействии.

Ультрапастеризация – это процесс термической обработки с целью продлить срок годности продукта питания. Этот вид обработки позволяет производить качественное питьевое молоко, которое не нужно кипятить. Так как во время кипячения происходит разложение белков и уничтожается чувствительный к теплу витамин С. Кальций и фосфор переходят в нерастворимые соединения, которые не усваиваются организмом человека. Ультрапастеризации обычно подвергается сырое молоко и фруктовые соки. Жидкость на 2-3 секунды нагревают до температуры 135—150 °C и тут же охлаждают до 4-5 °C. При этом патогены и микроорганизмы уничтожаются полностью. Молоко после такой обработки хранится 6 недель и дольше при комнатной температуре. Из молока таким образом убирается микрофлора и споры бактерий, которые приводят к скисанию молока, а природные полезные свойства сохраняются с минимальными потерями.

Так же для стерилизации молока применяют ряд последовательных пастеризаций при температурах от 68 до 80 °С с последующим охлаждением и выдержкой. При этом методе, который называется тиндализацией, после каждого нагревания при выдержке оставшиеся споры прорастают, но в дальнейшем они уничтожаются последующей пастеризацией. При такой стерилизации вкус молока не изменяется (Рудов, Наумов, 2015).

В дальнейшем молоко разливается в тару и оно поступает на прилавки магазинов. Молоко может быть расфасовано в полиэтиленовые пакеты, пластиковые бутылки, герметичные картонные коробки и стеклянные бутылки. Объем упаковок может варьировать от 0,9 л до 2 л.

Чтобы выяснить какое молоко предпочитают ученики моей школы и вообще знают ли они о пользе молока, мы провели анкетирование. Было задано четыре вопроса 48 респондентам. Какие марки молока покупает ваша семья?  Какой способ тепловой обработки предпочитаете? С чем связан выбор именно этой марки? Знают ли они о пользе молока?

Выяснили, что почти 50% опрошенных предпочитает молоко торговой марки «Простоквашино». Наиболее предпочитаемо ультрапастеризованное молоко (49%). Проверенное качество является критерием при выборе молока у 71% опрошенных. И только 10% учеников нашей школы не знают о пользе молока.

2. Опытно-экспериментальная часть

1. Материалы и методы

Материалы: пастеризованное коровье молоко 2,5% четырех торговых марок: Тобольское, Ситниковское, Ирбитское и Любимое. Четыре одинаковых стакана, четыре рюмки, четыре пробирки, штатив, мензурка, пищевая сода, уксусная кислота, спирт медицинский, йод, пипетка, пищевая пленка, перманентный маркер, линейка, поднос, ватные диски, секундомер.

Ход эксперимента взят из работы И. В. Чимониной и С. А. Кочарян (2014) «Химический состав молока и его воздействие на организм человека». Для чистоты эксперимента было выбрано пастеризованное молоко с одинаковой жирностью 2,5% и  одинаковой датой изготовления.

Первая часть исследования заключалась в выявлении наличия крахмала, мела, соды и механических примесей в составе молока, а также разбавления водой. Для данного опыта нам потребовался раствор йода, спирт, уксус, сода и ватные диски.

Для определения наличия крахмала в четыре рюмки мы поместили молоко и капнули йод. Суть опыта в том, что если молоко посинеет, значит в нем содержится картофельный крахмал.

Механические примеси выявляли с помощью ватных дисков. Из них  были сформированы фильтры, через которые процеживали молоко и рассматривали содержимое фильтров на наличие примесей.

Установить наличие соды или мела нам помог уксус. В тарелку мы наливали 10 мл молока и капали несколько капель уксуса. Молоко мгновенно сворачивалось. При наличии в нем соды или мела должно было пениться и шипеть. Для проверки достоверности данного опыта в один из образцов мы специально добавили соду. Реакция с уксусом была ожидаемой, молоко стало пениться.

Разбавление молока водой легко проверяется с помощью спирта. Смесь в соотношении 1:2 (молоко:спирт) перемешивали в течение 30 сек и выливали в тарелку. Время засекали секундомером. Качественное молоко, не разбавленное водой, начнет сворачиваться в считанные секунды (3-6 сек), появятся хлопья. Разбавленное молоко не сворачивается.

Еще один способ проверить наличие лишней жидкости в молоке – это разведение молока в стакане с теплой водой. Молоко тонкой струйкой вливали в стакан с теплой водой. Качественное молоко будет медленно расходиться в воде, а разбавленное быстро замутит всю воду в стакане.

Вторая часть исследования заключалась в выявлении особенностей сквашивания молока и определение его жирности. Четыре стеклянных стакана были одновременно простерилизованы на водяной бане и высушены на чистой салфетке дном вверх. На всех стаканах маркером была обозначена метка, до которой они заполнялись молоком, также на каждом стакане была написана торговая марка молока. Пакеты с молоком вскрыты в одно время. В каждый стакан было налито молоко, сверху стакан закрыт пищевой пленкой. Поднос со стаканами устанавливался в теплое светлое место.

Далее мы через каждые 6 часов проверяли состояние проб. А именно: определяли внешний вид (творожистый осадок и отделение сыворотки, цвет) и запах.

Чтобы определить жирность молока, мы поместили в четыре пробирки налили 5 мл молока и поставили в теплое место. Спустя 9 часов мы измерили с помощью линейки слой отстоявшихся сливок.

2. Наши результаты

Молоко, как продукт массового потребления, часто подвержено фальсификации.  В молоко подмешивают воду, крахмал, мел, мыло, соду, известь, борную и салициловую кислоты и даже гипс (Любин, Кусова, 2016).

В домашних условиях возможно проверить наличие крахмала и механических примесей.  Результаты наших опытов представлены в табл. 1.

Таблица. Проверка пастеризованного молока на наличие крахмала, мела (соды), воды и механических примесей

Мы установили, что в выбранных нами марках пастеризованного молока не содержится крахмал, мел (сода) и механические примеси.

Однако три из четырех образцов молока оказались сильно разбавлены водой. Единственное молоко, которое прошло испытание спиртом, оказалось марки «Тобольское». Через 4 секунды в нем образовались хлопья.

Опыт с теплой водой показал аналогичные результаты. Все образцы кроме «Тобольского» быстро замутили воду. Молоко марок «Ирбитское» и «Любимое» полностью растворилось. «Ситниковское» тоже быстро замутило воду, однако, большая часть молока осела на дне. Молок «Тобольское» очень медленно растворялось в воде и также большей частью осело на дне.

На втором этапе исследования, мы проверяли наши образцы на сквашивание и устанавливали его жирность. В норме пастеризованное молоко должно скисать при комнатной температуре в течение суток. Мы решили проверить, соответствует ли выбранное нами молоко принятым стандартам.

Все образцы сквашивались при температуре 21 °С.

Молоко «Тобольское» скисло через 37 часов. При этом выделилось небольшое количество сыворотки светло желтого цвета и образовался творожистый осадок белого цвета и характерным кисломолочным запахом.

Молоко «Ситниковское» на вторые сутки стало пахнуть хлором. Скисло с образованием густого творожистого  осадка без сыворотки на шестые сутки.

Молоко «Ирбитское» на вторые сутки имело слегка молочнокисловатый запах. Однако полностью скисло с образованием творожистого осадка с незначительным отделением сыворотки на пятые сутки. При этом запах был неприятный, похожий на заплесневелое кислое молоко.

Молоко «Любимое» за неделю проведения эксперимента совершенно не изменилось. Консистенция и запах остались прежними.

Опыт по проверке жирности молока показал следующее. Наибольшее количество сливок образовалось в молоке торговой марки «Тобольское» (около 2 мм), остальные три образца имели слой сливок равный 1 мм. Это также подтверждает факт разбавления трех исследованных марок молока.

Таким образом, мы можем утверждать, что только молоко марки «Тобольское» может претендовать на натуральность. Все остальные образцы содержат в своем составе добавки, возможно консерванты.

Выводы

Наша гипотеза не подтвердилась. Не все торговые марки пастеризованного молока  соответствуют предъявляемым стандартам качества. Три из четырех, выбранных нами марок, фальсифицированы. Разбавлены водой и, возможно, в них содержатся консерванты. Своим друзьям и родственникам я буду рекомендовать пастеризованное молоко марки «Тобольское».

Заключение

Рынок продовольственных товаров в настоящее время заполнен некачественной продукцией. Для снижения себестоимости продуктов используется большое количество пищевых добавок, в том числе и искусственных. Молочная продукция тоже не исключение. В молоко недобросовестные производители добавляют различные примеси, чтобы удешевить продукцию, не заботясь о здоровье покупателей.

 В наших силах уберечь себя от некачественных товаров. В домашних условиях есть возможность проверить некоторые свойства молока, чтобы обезопасить себя и свою  семью от продукции ненадлежащего качества.

Список источников информации

1. Азимов, Г. И. Как образуется молоко. – М.: «Колос», 1965. – 160 с.
2. Большая Советская энциклопедия (в 30 томах) / Гл. ред. А. М. Прохоров. Изд. 3-е. Т. 16. – М.: Советская энциклопедия, 1974. – 615 с.
3. Любин, А.А., Кусова, И.У. Возможные фальсификации молока и молочных продуктов // Прогрессивные технологии  в индустрии питания. Сборник мат-в Всеросс. науч. конф. с междунар. участием. (28 апреля 2016 г.). – ФГБОУ ВПО «МГУПП». – С. 82-88.
4. Рудов, М. Н., Наумов, М. М. Тиндализация перспективная технология обработки молока // Вестник Курской госуд. сел. хоз. Академии. 2015. №2. С. 40-41.
5. Самарин, Г.Н., Шилин, В. А., Шилин, Е.В. Альтернативные методы первичной обработки молока // Известия Великолукской ГСХА. 2014. №3. С. 42-49.
6. Скурихин, И. М., Шатерников, В. А. Как правильно питаться. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. - 240 с.
7. Справочник по диетологии / под ред. А.А. Покровского, М. А. Самсонов. – М.: Медицина, 1981. – 704 с.
8. Твердохлеб, Г.В. Технология молока и молочных продуктов / Г.В. Твердохлеб, З.Х. Диланян, Л.В. Чекулаева, Г.Г. Шилер.  – М.: Агропромиздат,  1991. – 463 с.
9. Чимонина, И. В., Кочарян, С. А. Химический состав молока и его воздействие на организм человека // Kant. Биология. №2(11). 2014. С. 90-92.