Исследовательская работа "Молоко- продукт здоровья"

МБОУ Бондарская средняя общеобразовательная школа
              Бондарского района Тамбовской области

Исследовательская работа

1.                 Молоко – продукт здоровья

                                                                  Автор:

Теплякова Светлана

9 класс

                                                            Руководитель:

учитель химии и биологии

                                                         Клинкова Татьяна Николаевна

2012 год

Содержание

         Введение------------------------------------------------------- стр.3-4

Глава 1.Пищевая и биологическая ценность молока

1.1. Пищевая и биологическая ценность молока------------стр.5

Глава 2. Молоко, как объект технологической переработки

2.1. Молоко, как объект технологической переработки---стр.6-8

Глава 3. Экспериментальная часть--------------------------стр.9

Определение органолептических показателей качества молока

3.1. Определение жира в молоке--------------------------------стр.9-10

3.2. Определение чистоты молока------------------------------стр.11

3.3. Определение содержания сухого вещества-------------стр.11

3.4. Определение кислотности молока------------------------стр.12

3.5. Определение наличия белка-------------------------------стр.12-13

3.6. Определение наличия углеводов-------------------------стр.13

Глава 4. Рекомендации обучающимся---------------------стр.14

       Заключение----------------------------------------------------стр.15-17

Список используемой литературы ----------------------------стр.18

Актуальность темы заключается в том, что многие обучающие младшего звена нашей школы не любят молоко. Каждый день  в школьной столовой обучающимся начальных классов  получают молоко  по проекту «Школьное молоко». Но  часто я наблюдаю, что основная масса обучающихся не пьёт молоко. Возникает вопрос: зачем переводят этот продукт? Но взрослые всё же настойчиво продолжают твердить, что молоко полезно. В чём польза молока? Я считаю, что на сегодняшний день, эта тема актуальна для нашей Бондарской средней общеобразовательной школы.

Проблема. Почему подрастающее поколение негативно относятся к молоку?

Объект исследования:    питание  школьников Бондарской школы

Предмет исследования:  молоко Бондарского сыродельного завода «Бон-дари»

Цель исследования: определить  значимость молока  в жизни подрастающего поколения    

Задачи:
- экспериментальным путем определить состав молока;
- доказать наличие в молоке полезных веществ необходимых для человека;
- составить рекомендации по употреблению молока среди обучающихся начального звена  МБОУ Бондарский СОШ;
Гипотеза исследования: 

Я считаю, школьники не любят молоко, потому что не считают его полезным продуктом.

Методы исследования:   теоретические, экспериментальные, анализ, наблюдение, сравнение, обобщение.

 Преломляю хлеб. Тянусь к солонке.
Трапезу, Господь, благослови!
Сколько в молоке живого сока,
Сколько к жизни истиной любви!                                                            

         Введение

  Выбранная тема является актуальной, т.к. в настоящее время производится много некачественного молока с очень низким содержанием молочного жира, что сказывается на вкусовых качествах и пользе.

И. П. Павлов  считал молоко самой лёгкой пищей и рекомендовал  давать его "при слабых и больных желудках и при массе тяжелых общих заболеваний".  Целебные свойства молока высоко ценил и автор "русского способа" лечения кумысом больных туберкулёзом Г. А. Захарьин. Выдающийся русский учёный С. П. Боткин называл молоко "драгоценным средством" для лечения сердца и почек.

  Почти повсеместно молоко активно используется и в народной косметике. Так, в Древнем Риме ослиное молоко считалось самым подходящим средством против морщин. Помпея, вторая жена Нерона, принимала ванны из молока ослиц, во время путешествий её обычно сопровождало стадо из 500 этих животных. Авиценна утверждал, что молоко сводит безобразные пятна на коже, а если его пить с сахаром- улучшается цвет лица. Творожная сыворотка, будучи втертой в кожу, уничтожает веснушки.

  И всё же во все времена молоко ценится за свои удивительные питательные свойства. Оно отлично переваривается, усваивается и содержит все необходимые вещества для роста и развития детского организма. Молоко богато минерами: кальцием, натрием, фосфором, калием. В нём обнаружены микроэлементы – селен, хром, молибден, медь, йод, цинк и другие. Достаточно много белков, жиров и углеводов. Как питательная субстанция оно предназначено именно для кормления детёнышей всех млекопитающих, в том числе человека.

По меткому выражению И. П. Павлова, «молоко - это изумительная пища, приготовленная самой природой».

Пищевая и биологическая ценность молока

     Молоко и молочные продукты занимают важное место в питании человека. Они обеспечивают организм благоприятно сбалансированными и легкоусвояемыми белками, жирами, углеводами, минеральными веществами и витаминами.

   Коровье молоко - продукт секреции молочной железы коровы. Оно представляет собой жидкость белого цвета с желтоватым оттенком и специфическим слегка сладковатым вкусом. Молоко образуется в молочной железе в результате глубоких изменений составных частей кормов в организме животного. Молочная железа коровы состоит из клеток, пронизанных нервами, сетью кровеносных и лимфатических сосудов, доставляющих вещества, необходимые для синтеза молока. Клетки образуют небольшие пузырьки - альвеолы, в которых находится образовавшееся молоко. Альвеолы объединены в дольки и сообщаются между собой с помощью тонких канальцев, ведущих в особую полость, называемую цистерной, где и скапливается молоко.

   Физиологический процесс образования молока очень сложен, и многие его явления ещё недостаточно изучены. Основные компоненты молока синтезируются в молочной железе из веществ, приносимых кровью. Только небольшая часть веществ (минеральные элементы, витамины, ферменты, гормоны, иммунные тела) переходят в молоко из крови без изменений.
  Непосредственно в пищу и для переработки используют главным образом коровье молоко, реже кобылы, козы, овечье и оленье.

Пищевая и биологическая ценность

 Белки - наиболее биологически ценный компонент, обладают липотропными свойствами, регулируя жировой обмен, повышают сбалансированность пищи и усвоение других белков. Обладая амфотерными свойствами, молочный белок защищает организм от ядовитых веществ.

Молочный сахар (лактоза) является источником энергии для биохимических процессов в организме, способствует усвоению кальция, фосфора, магния, бария.

Минеральные вещества молока играют значительную роль в пластических процессах формирования новых клеток тканей, ферментов, витаминов, гормонов, а также в минеральном обмене веществ организма.

Биологическая ценность молока дополняется наличием комплекса известных и необходимых для организма человека витаминов, содержание которых изменяется в зависимости от рациона кормления животных.

 Вывод:  Молоко – высококалорийный продукт.

Молоко, как объект технологической переработки

 Основными показателями молока как объекта технологической переработки являются: состав, степень чистоты, органолептические, биохимические, физико-механические свойства, а также наличие в нем токсических и нейтрализующих веществ. При использовании высокопроизводительного оборудования очень важно сохранить свойства молока и его составные части. Вот почему технологи молочной промышленности должны обладать обширными знаниями о химических, биохимических и физических свойствах составных частей молока.

 Состав молока. Молоко состоит из воды - обязательной части, обусловливающей его физическое состояние  (в молоке содержится в среднем 87% воды) и распределенных в ней пищевых веществ - жиров, белков, углеводов, ферментов, витаминов, минеральных веществ, газов. Эти вещества после удаления воды и газов называют сухим молочным остатком. Содержание сухого вещества и отдельных его компонентов непостоянно в течение периода лактации.

    Количество жира подвержено самым большим колебаниям. Основу молочного жира составляют триглицериды, представляющие собой сложные эфиры трёхатомного спирта глицерина и жирных кислот. Молочный жир имеет наибольшее значение для переработки молока по сравнению с другими его компонентами. Затем идут белки. Содержание лактозы и солей, наоборот, почти не изменяется в течение всего периода лактации. Диапазон колебаний находится в тесной связи с величиной частиц отдельных составных частей.

Химический состав и калорийность молока

 с/х животных:

В молочном жире определено более 60 жирных кислот. Важнейшими из них являются: пальмитиновая, миристиновая, олеиновая и стеариновая.     Содержание жирных кислот в молочном жире в зимнее и летнее время различно. Зимой молочный жир характеризуется более высоким уровнем миристиновой, лауриновой и пальмитиновой кислот, а летом - линолевой.    Особенностью молочного жира является наличие большого числа низкомолекулярных летучих, растворимых в воде кислот.
Массовая доля жира в коровьем молоке в среднем составляет 3,6 - 3,9%. Он находится в молоке в виде мелких шариков: в охлажденном молоке - в виде суспензии, а в неохлаждённом - эмульсии. Богато молоко и всеми известными витаминами и ферментами, особенно много в продукте витаминов B2 и B12. стакан молока удовлетворяет 1/5 суточной потребности в рибофлавине. Особенно хочется сказать о витамине Д, который очень важен для формирования костей и зубов.

  Чрезвычайно разнообразен минеральный состав молока, кроме витаминов и ферментов в него входят: калий, кальций, фосфор, железо, йод. Важное место среди них занимает кальций. Он относится к веществам, жизненно важным для организма, содержится в костных и зубных тканях, обеспечивая их прочность. Играя важнейшую роль в сложных клеточных процессах, результатом которых является работа мышц, кальций также регулирует сердечный ритм. При недостаточном употреблении этого минерала, особенно в первые 30 лет жизни, резко возрастает риск возникновения различных костных повреждений, начиная от переломов и заканчивая нарушениями осанки.

Состав молока непостоянен. Отсутствие одного из веществ или незначительное отклонение его количества от нормы указывает на болезненное состояние животного или на неполноценность пищевого рациона.
 Свойства молока как объекта технологической переработки зависят не только от его состава, но и от биологических и химических показателей: бактерицидной активности и кислотности. Бактерицидная активность - это свойство свежевыдоенного молока подавлять развитие микроорганизмов, связанное с наличием иммунных тел, вырабатываемого организмом животного и поступающих из крови в молочную железу.

Вывод: Молоко представляет собой биологическую жидкость сложного химического состава. Оно служит полноценной пищей для новорождённых, а также необходимым продуктом питания для человека в любом возрасте.

Экспериментальная часть

Определение органолептических показателей качества молока
  Задачи: 
– на основе данных на упаковке определить состав молока, производимого на Бондарском сыродельном заводе;
– составить памятку школьнику.
Для проведения экспериментальной части работы было  взято молоко, которое пьют обучающиеся начального звена нашей школы.

Чтобы определить содержание жира в молоке, освобождают жировые шарики от белковых оболочек. В качестве растворителя применяют концентрированную серную кислоту. Для более полного выделения освободившегося от оболочек жира употребляют изоамиловый спирт. При последующем центрифугировании смеси жир, как наиболее легкая составная часть, концентрируется в градуированной шкале стеклянного прибора — жиромера.

Опыт 1. Определение жира в молоке 

первый способ

Оборудование: химический стакан, молоко, концентрированная серная кислота, изоамиловый спирт, центрифуга, жиромеры, закрытые пробирки для проб молока, штатив, бюретка, водяная баня, плитка, пипетка, салфетки.

Ход исследования:

1. Налила молоко в химический стакан.
2. Взяла 4 пробирки с пробками, налила в них молоко, закрыла пробками и хорошенько перемешала, переворачивая до 6 раз. При этом нельзя допускать образования пены, которая приводит к неправильному отмериванию.(Если молоко долго стояло, то  его прогреть в воде, чтобы смыть жировой слой, приставший к стенкам химического стакана, а затем перемешать).
3. В штатив установила 4 пронумерованные жиромера (нумерация жиромеров  происходит путем загибания вокруг шкалы жестяных пластинок с высеченными номерами).
4. В каждый жиромер отмерила бюреткой 10 мл серной кислоты. Потом отобрала пипеткой 10,78 мл (II г) хорошо перемешанного молока. Осторожно, по стенке влила молоко в жиромер. (Во избежание преждевременного разогревания слой молока должен расположиться над слоем  кислоты. При этом конец пипетки не должен касаться серной кислоты) .
5. Отмерила дозатором 1 мл изоамилового спирта, стараясь не смочить горлышко жиромера, что в последующем может привести к выскакиванию пробки.
6. Заполненные жиромеры закрыла резиновыми пробками и вставила в центрифугу, и центрифугировала в течение 5 мин. По окончании центрифугирования жиромеры на 5 мин установила пробками вниз в водяную баню при 65 ºС.
7. Вынув жиромер из бани и осушив его салфеткой, отсчитала количество жира по шкале.

Опыт 2. Определение жира в молоке 

второй способ

Оборудование: химический стакан, молоко, линейка высотой 120-150 мм, пробирки, штатив, пипетка, салфетки. 

Ход исследования:

1.Налила молоко в химический стакан.

2. Взяла пробирку высотой 120-50 мм и линейку с делениями на миллиметры.

3. На высоте 100 мм на пробирке сделала отметку - это уровень налитого молока.

4. После заполнения пробирки молоком до отметки установила ее в вертикальном положении на 5-6 ч, можно и дольше.

5.За это время сливки всплыли вверх и образовали слой.

6. Слой сливок измерила линейкой.

7. Сделала необходимые расчёты: высота молока 100 мм - 100 %, а каждый миллиметр толщины слоя сливок - процент жирности.

Вывод: содержание жира в молоке, производящим Бондарским сыродельным заводом, составляет от 2,5% до3,2 %.

Опыт 3. Определение чистоты молока

Чистоту молока, наличие в нем механических примесей определяют фильтрованием. По окончании фильтрования фильтр, положив на лист бумаги, сравнивают с эталоном, чтобы установить группу чистоты. Оборудование:  химический стакан, молоко, прибор для фильтрования, пробирки, салфетки, чистый лист бумаги.

Ход исследования:

1. Налила молоко в химический стакан.
2. Отмерила три пробы молока, поместив их в пронумерованные пробирки.
3. Профильтровала взятые пробы молока.
4. По окончании фильтрования фильтр, положив на лист бумаги, сравнила с эталоном.
5. На стенках фильтров всех четырёх проб отсутствует наличие видимого осадка.

Вывод: молоко, производимое на Бондарском сыродельном заводе соответствует ГОСТ Р 52090-2003.

Опыт 4. Определение содержания сухого вещества

По количеству жира в сухом веществе молока можно судить о натуральности последнего. Если жира в сухом веществе молока окажется меньше 25% , такое молоко вызывает подозрение в его ненатуральности.

Оборудование: химический стакан, молоко, сушильный шкаф, тигли для высушивания,  тигельные щипцы, пробирки, салфетки, весы.

Ход исследования:

1. Взяла три пробы молока, предварительно отмерив в каждой пробирке по 100мл.
2. Пробы молока  в трех пронумерованных тиглях поместила в сушильный шкаф.
3. Взвесила  три сухих остатка.
4. Сделала необходимые расчёты, приняв исходные пробы за 100%, а полученные массы за неизвестные величины.
5. Расчёты показали, пробы молока содержат наличие сухого вещества: 30%; 31%; 28%.

Вывод: количество сухого обезжиренного остатка (СОМО) в молоке, производимом на Бондарском сыродельном заводе, соответствует норме, т.е.  молоко натуральное, без добавок.

Опыт 5. Определение кислотности молока

Оборудование:  химический стакан,  молоко,  пробирки, салфетки, фенолфталеин,  дистиллированная вода, бюретка, 0,1 молярный раствор гидроксида натрия.

Ход исследования:

1. Взяла три пробы молока, предварительно отмерив в каждой пробирке по 10мл.
2. Предварительно приготовила 0,1-молярный раствор едкого натра.
3. В каждую пробу добавила по 20 мл дистиллированной воды и 5 капель 2-процентного спиртового раствора фенолфталеина.
4. Содержимое пробирок  смесь хорошо взболтала и из бюретки по каплям прилила 0,1-молярного раствора едкого натра до розового окрашивания.
5. Сделала необходимые расчёты. Затраченное число миллилитров раствора едкого натра умножила на 10, затраченное число миллилитров раствора едкого натра умножила на 10.
6. Расчёты показали, что пробы молока свежие, т.к. имеют 16-18 градусов кислотности по Тернеру.

 Вывод: молоко, поступающее в МБОУ Бондарской СОШ для употребления обучающимися начальной школы – свежее.

Опыт 6. Определение наличия белка

Оборудование:  химический стакан,  молоко,  пробирки, салфетки, концентрированная азотная кислота,  спиртовка, спички, держатель,  гидрооксид натрия, сульфат меди.

Ход исследования: Белок определяла с помощью цветных реакций:
КСАНТОПРОТЕИНОВОЙ: при добавлении к белку концентрированной азотной кислоты и нагревании образуется желтый осадок.
БИУРЕТОВОЙ: добавлением к белку (молоку) выпадает осадок Сu(ОН)2 – синего цвета, появляется фиолетовое окрашивание.

Вывод: присутствие  характерных признаков в молоке говорит о наличии белка.

Опыт 7. Определение наличия углеводов 

В молоке млекопитающих содержится лактоза (молочный сахар), который является дисахаридом и состоит из молекулы глюкозы и галактозы.
С12Н22О11 + Н2О = С6Н12О6 + С6Н12О3
В молоке 4 – 6 % лактозы. Она обладает слабо выраженной сладостью.
Оборудование:  химический стакан,  молоко,  пробирки, салфетки,   спиртовка, спички, держатель,  гидрооксид натрия, сульфат меди.

Ход исследования: 
Для доказательства наличия углеводов в молоке, я нагревала его вместе с Сu(OH)2 – осадком голубого цвета и получила осадок красного цвета, что и является подтверждением наличия глюкозы.

Вывод: присутствие  характерных признаков в молоке говорит о наличии углеводов.

Рекомендации обучающимся

1. Молоко – один из основных продуктов.
2. Молоко служит необходимым продуктом питания для человека в любом возрасте.
3. Молоко хорошо и быстро усваивается организмом. Ведь недаром, когда человек появляется на свет, первая его пища – материнское молоко.

4. Молоко очень важно употреблять школьникам, ведь их растущий организм требует много веществ для физического и умственного развития.

5.Молоко является изумительной пищей, приготовленной самой природой.

6. В молоке есть все витамины важны для жизнедеятельности подрастающего организма: снижают утомление, предотвращают раздражительность и расстройство нервной системы, способствуют росту и развитию.

Пейте дети молоко – будете здоровы!

Заключение

  Молоко - практически совершенный продукт питания. Оно состоит из белка-3.3%, углеводов-4.7%, жира-3.8%, минеральных солей, витаминов, сухого вещества-13%. Из молока выделено около 250 химических компонентов, в.т.ч. 140 различных жирных кислот.

Самой ценной составной частью молока является белок. Белки молока более полноценны, чем белки мяса и рыбы, и быстрее перевариваются. Белок необходим для образования новых  клеток. Белки молока состоят из трех компонентов: казеина (76 – 88%), альбумина (12 – 15 %) и глобулина (0,1 %), которые в сыром молоке находятся в растворенном состоянии. Глобулин обладает антибиотическими и иммунными свойствами и служит источником антител, защищающих наш организм от инфекции.

          Все белки молока относятся к группе полноценных, т.е. таких, которые содержат в своем  составе все 20 аминокислот. В их числе  8 незаменимых аминокислот, которые не могут синтезироваться в организме и должны поступать с пищей. Отсутствие хотя бы одной из них влечет за собой нарушение обмена веществ. Среди незаменимых аминокислот особенно важны три: метионин, лизин и триптофан. Метионин регулирует жировой обмен и предотвращает ожирение печени, тесно связан с кроветворением. Недостаток лизина   в пище приводит к тому, что нарушается кровообразование, уменьшается число красных кровяных телец - эритроцитов, уменьшается количество гемоглобина.  Нарушения обмена триптофана могут, служит показателем таких заболеваний, как туберкулез, рак, диабет.

Основная функция белка строительная и поэтому это одна из причин употребления  молока в пищу подрастающим поколением.  

          В состав минеральных веществ молока входят очень многие элементы периодической системы Менделеева. В нем содержатся соли кальция, калия, натрия, магния, железа, лимонной, фосфорной, соляной и других кислот. Они находятся в молоке в легко усваиваемой форме – ни одно пищевое вещество не передаёт организму кальций и фосфор лучше, чем молоко.  

          В молоке  содержатся в незначительных количествах микроэлементы: кобальт, медь, цинк, марганец, фтор, бром, йод, мышьяк, кремний, бор, ванадий и др.    

        Ценность минерального состава молока – сбалансированность элементов, обеспечивающая нормальное развитие костной и других систем, особенно важно для подрастающего организма.

          Лактоза, или молочный сахар, - единственный углевод, находящийся в молоке расщепляется под действием фермента лактаза на глюкозу и галактозу.  Усвояемость лактозы составляет 98 %, это способствует быстрому  процессу образования энергии, что играет положительную роль для  роста организма и его  умственную деятельность.

          Молочный жир - богатый источник энергии для организма. Жир легко усваивается. Он находится в молоке в виде мельчайших жировых шариков.   Молочный жир богат витаминами A,D,E, и K которые почти отсутствуют в других животных жирах.    

            Молочный жир биологически самый полноценный и содержит в себе все известные жирные кислоты. Для растущего организма играют важную роль витамины, среди которых могут растворяться только в молочных жирах.

Регуляторные вещества необходимы для  регулирования физиологических процессов в организме.

Витамины принимают участие во всех жизненно важных процессах, происходящих в организме. Недостаточное снабжение организма  витаминами вызывает различные  заболевания, снижает его сопротивляемость болезням  и общий жизненный тонус.  Витамины требуются  организму  в небольших количествах. В настоящее время известно свыше 30 витаминов, которые содержатся в молоке: А, В (В1, В2,  В6, В12), Е, К, С, РР, Н.

 витамины А и D, которые необходимы для идеальной кожи и здоровых костей.              

Вывод:    Молоко – это один из продуктов, содержащий все известные витамины. Все витамины важны для жизнедеятельности подрастающего организма: снижают утомление, предотвращают раздражительность и расстройство нервной системы, способствуют росту и развитию.

В молоке содержится также много других полезных веществ, участвующих в процессах обмена, повышающих сопротивляемость организма, вступающих в борьбу с вредными микроорганизмами кишечника.

Молоко рекомендуется пить ежедневно, особенно детям дошкольного возраста, школьникам и подросткам. Молоко и молочные продукты хорошо сбалансированы и легко усваиваются организмом.  

В Скандинавских странах, где продолжительность жизни наиболее высокая, в год на душу населения употребляется в среднем 451,2 кг молока.
В Москве, Санкт-Петербурге и Тюменской области в год на душу населения потребляется немногим более 200 кг. молока.

Рекомендованная медицинская норма потребления составляет 380 кг. молока и молочных продуктов на душу населения в год.                                                      

   Молоко действительно являются очень важным для человека. В процессе исследования я выяснила, что на протяжении многих лет молоко ценились людьми за их вкус, пользу, лечебные свойства. Однако эти продукты не могут быть признаны однозначно полезными без оценки их экологической безопасности, которая включает радиационную, бактериологическую, химическую безопасность, а также без соответствия заявленных производителем характеристик и требований ГОСТа по жиру, кислотности, плотности, сухому веществу и т.д.

   В результате работы над проектом, автор:
1. Научилась определять химические свойства молока.
2. Изучила полезные свойства молочных продуктов.
3. Составила практические рекомендации по потреблению данного продукта.

Методика всех исследований молока  основана на знаниях в области химии, биологии, что является лучшим подтверждением слов великого Ломоносова: «Широко простирает химия руки свои в дела человеческие».

Список используемой литературы:

1.С.И. Бредихин, Ю.В. Космодемьянский, В.Н. Юрин. Технология и техника переработка молока.

2. С.М. Кунижев, В.А. Шуваев. Новые технологии в производстве молочных продуктов, М. ДеЛи принт, 2004 год.
3. Практикум по биологическим основам сельского хозяйства: Уч. Пособие для студентов биол. Спец. Пед. Ин – тов / И.М. Ващенко, К.Н. Ланге, М.П. Меркулов, Под.ред. И.М.Ващенко, - М.: просвещение, 1982 г.

4. Материалы сайтов:

www.vokrugsveta.ru,
www.prodpit.ru,
www.parents.ru/nutrition.html