Исследовательская работа по теме "Молоко"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Сергачская средняя общеобразовательная школа № 1»

Социальный проект

Молоко.

Работу выполнили:

обучающиеся 10 класса

естественно математического профиля

Руководитель проекта:

классный руководитель , учитель физики

Кашлей Наталья Ивановна.

2020 год

Содержание работы

1Введение. Актуальность темы. Цели и задачи работы_________________3 2Происхождение молока__________________________________________4

3 Состав и свойства молока________________________________________ 5

4 Практическая часть 4.1 Обнаружение жира в молоке_____________________________________8 4.2 Решение задачи на нахождение массы жира в 1 литре молока________9 4.3 Выделение лактозы из молока___________________________________10 4.4 Взаимодействие лактозы с гидроксидом меди(II)___________________10 4.5 Выделение казеина из молока и его обнаружение__________________11

5 Анкетирование обучающихся ___________________________________12

6 Чем полезно и вредно молоко ___________________________________14 7 Знаете ли вы …. _______________________________________________14 8 Заключение и вывод____________________________________________15 9 Используемая литература_______________________________________ 15

Между сортами человеческой еды в исключительном 
положении находится молоко – пища, 
приготовленная самой природой, отличающаяся 
лёгкой усвояемостью и питательностью, 
по сравнению с другими видами пищи...»
И. П. Павлов.

Целью данного проекта является выявление  его качественных и количественных характеристик, изучение физических, химических и биологических свойств, как одного из основных продуктов питания.

Для достижения цели необходимо реализовать задачи:

1. Узнать происхождение молока.

2. Изучить научную литературу о составе и свойствах молока.

3. Провести эксперименты на обнаружение в составе молока основных компонентов питания: белков, жиров и углеводов.

4. Провести анкетирование среди обучающихся 10 класса МБОУ «Сергачская СОШ № 1» по вопросу употребления молока, как продукта питания.

5. Показать важность молока и молочнокислых продуктов для растущего организма.

6. Сформировать осознанное отношение к здоровому питанию у одноклассников.  

Гипотеза:  молоко - полезный, необходимый для нашего организма продукт, представляющий собой сложную смесь природных компонентов.

Актуальность темы

В настоящее время сформировалось неоднозначное отношение к молоку, как продукту питания. Проблематика данного исследования по-прежнему несёт актуальный характер и носит научный и практический интерес.

Происхождение молока

Практически каждый день мы пьем молоко, но не задумываемся о его происхождении. Когда же появились молоко? Молоко и продукты его переработки появились примерно в 10 тысячелетии до нашей эры, когда появились первые свидетельства того, что люди стали использовать домашних животных не только в качестве тягловой силы и мяса. Об этом говорят находки специальных подойников, отстойников для приготовления творога и других уникальных приспособлений. Точное место появления молока неизвестно.

О молоке складывали множество разных легенд и мифов. Например, древние римляне считали, что Юпитер был выкормлен молоком небожительницы - козы Амалфеи, и потому, в качестве жертвоприношения подносили воинственному богу именно молоко. Выкормленные молоком волчицы основатели Рима всю жизнь отдавали дань уважения молоку. Считается, что прародителем некоторых современных домашних животных был тур. Тур - крупный дикий бык, который еще в исторические времена был широко распространен в Европе и Азии.

Уже 500 лет назад в северных частях России появились молочные буренки, а сам молочный промысел известен с IX века, о чем сохранились письменные свидетельства на берестяных грамотах. Длительное время внимание производителей было сосредоточено на двух основных продуктах переработки – масле и сыре. Промышленное производство молока и молочных продуктов в России было освоено в 18 веке. Дальнейшее становление молочного промысла в России связано с именем Н. В. Верещагина, который основал в селе Едимоново Тверской губернии единственную на тот момент в России школу молочного хозяйства. Верещагин организовал снабжение многих крупных городов молочными продуктами. А вот население Москвы в 1893 г. организованно начал снабжать молоком купец Чичкин. Получив блестящее образование за границей, промышленник и меценат открыл не только первый завод в Москве, но и учредил единственную в своем роде молочную лабораторию. Молоко потекло в столицу и благодаря специальным вагонам-ледникам, придуманным гениями инженерной мысли того времени. Только за один день завод Чичкина перерабатывал 60 т молока и производил сливки, сметану и творог. Появление кефира в нашей стране произошло благодаря неутомимой энергии промышленника В.И. Бландова.

Такова краткая история молока и молочной отрасли в России до начала XX века. Перед октябрьской революцией одними из основных продуктов в Российской Империи оставались: масло, сыр, сметана, кефир и кумыс. Доминирующим началом при их производстве все еще оставался ручной труд и кустарное производство.

Состав и свойства молока

Молоко - высокопитательный, легкоусвояемый практически совершенный продукт питания для людей любого возраста. В 100 г молока содержится около 3 г белка, 3,2 г легкоусвояемого жира, много кальция, фосфора, витамины А, В и D в адекватных количествах. Из молока выделено около 250 химических компонентов, в.т.ч. 140 различных жирных кислот.

В составе молока присутствует более 50 элементов. Они подразделяются на макро- и микроэлементы.

Макроэлементы	Микроэлементы
кальций, магний, калий, натрий, фосфор, хлор, сера, фосфаты, цитраты и хлориды	железо, медь, цинк, марганец, кобальт, йод, молибден, фтор, алюминий, кремний, селен, олово, хром, свинец и др

Содержание макро- и микроэлементов

Содержание кальция в коровьем молоке колеблется от 100 до 140 мг%. Содержание кальция в коровьем молоке колеблется от 100 до 140 мг%. Его количество зависит от рационов кормления, породы животного, стадии лактации и времени года. Летом содержание кальция ниже, чем зимой.

Содержание фосфора колеблется от 74 до 130 мг%. Оно мало меняется в течение года, лишь незначительно снижается весной, а больше зависит от рационов кормления, породы животного.

Количество магния в молоке незначительно и составляет 12—14 мг%.

Содержание калия в молоке колеблется от 135 до 170 мг%, натрия — от 30 до 77 мг%. Их количество зависит от физиологического состава животных и незначительно изменяется в течение года — к концу года повышается содержание натрия и понижается калия.

Содержание хлора (хлоридов) в молоке колеблется от 90 до 120 мг%.

В молоке микроэлементы связаны с оболочками жировых шариков (Fe, Cu), казеином и сывороточными белками (I, Se, Zn, Al,), входят в состав ферментов (Fe, Mo, Mn, Zn, Se), витаминов (Co). Их количество в молоке значительно колеблется в зависимости от состава кормов, почвы, воды, состояния здоровья животного, а также условий обработки и хранения молока. Микроэлементы обеспечивают построение и активность жизненно важных ферментов, витаминов, гормонов, без которых невозможно превращение поступающих в организм животного (человека) пищевых веществ. Например:

• Дефицит селена вызывает у животных замедленный рост, сосудистую патологию, дегенеративные изменения поджелудочной железы и репродуктивных органов.

• Дефицит йода в среде вызывает гипофункцию щитовидной железы у животных, что отрицательно отражается на качестве молока.

• Дефицит цинка вызывает замедление роста и полового созревания у животных, нарушение процессов пищеварения.

Физические свойства молока

Молоко характеризуется органолептическими показателями (цвет, консистенция, запах, вкус), плотностью, вязкостью, осмотическим давлением, точкой замерзания и др. При экспертизе молока особое значение имеют органолептические показатели и плотность.

Цельное свежее молоко - однородная жидкость белого цвета или желтовато-белого цвета, с приятным, слегка сладковатым вкусом и специфическим запахом. При обезжиривании цвет становится голубовато-белым, ухудшается вкус. Снижение содержания белков ведет к появлению водянистого привкуса. Стародойное молоко имеет специфический солоноватый привкус.

Химические свойства молока

Характеризуются общей и активной кислотностью, причем каждая имеет самостоятельное значение в оценке качества продукта.

Общую (титруемую) кислотность в основном используют как показатель свежести молока. Она выражается в градусах Тернера (Т) - число мл 0,1 н. раствора гидроокиси натрия, необходимое для нейтрализации 100 мл молока, разбавленного двойным количеством воды. Кислотность свежевыдоенного молока 16-18 Т обуславливается кислыми солями, казеином и диоксидом углерода. Чем больше содержится этих составных частей, тем выше кислотность свежевыдоенного молока. Общая кислотность зависит от используемых кормов, периода лактации и др. Так, наличие в рационе кислых трав, кислого жома, повышенного количества концентратов ведет к увеличению кислотности молока.

Биологические свойства молока

Проявляются в способности задерживать развитие микрофлоры в течение определенного времени (бактерицидная фаза). Считается, что действие бактерицидных веществ заканчивается, если кислотность молока увеличивается на 1Т. Бактерицидные вещества содержатся только в свежевыдоенном молоке, при нагревании они разрушаются. Длительность бактерицидной фазы зависит от скорости и глубины охлаждения молока, здоровья животного, количества микрофлоры, соблюдения ветеринарно-санитарных норм получения молока.

Практическая часть работы.

Обнаружение жира в молоке

Жирами называют маслянистые или жирные на ощупь вещества, жидкие или твердые, распространенные как в растительном, так и в животном царстве.

Для того, что бы найти жир в молоке необходимо на кружок фильтровальной бумаги поместить несколько капель исследуемого молока. Подсушить, не нагревая. И наблюдаем, что на месте молока остался жирный след. Из этого делаем вывод о наличие жира в молоке.

Сколько же жира содержится в 1 литре молока?

Многие молокозаводы выпускают молоко с содержание жира 3,2%. Какая масса жира содержится в 1 л молока, если плотность молока равна 0,97г/мл.

Дано:

w =3,2%

V=1000 мл

p=0.97 г/мл

m=?

Решение:

w = m/m_раст *100%

m=V*p

m_раст = 1000*0.97=970(г)

m = w*m_раст/100%

m = 3.2*970/100%=31.04(г)

Ответ: В 1 литре молока содержится 31.04 грамма жира.

Выделение лактозы из молока

Лактоза входит в состав молока, где ее содержание составляет от 3 до 8%. Лактоза является важным питательным веществом, особенно для растущего организма человека и других млекопитающих.

Для того, что бы выделить лактозу из молока нужно налить в стакан 10-15 мл некипяченого молока, разбавить равным объемом воды, добавить 5 капель уксусной кислоты и перемешать смесь стеклянной палочкой. Под влиянием уксусной кислоты белок молока сворачивается, одновременно он увлекает с собой значительную часть жира. Свернувшийся белок и жир нужно отфильтровать через плотную ткань, натянутую на стакан. В фильтрате содержится лактоза.

Взаимодействие лактозы с гидроксидом меди(II)

Часть фильтрата с лактозой переливаем в чистую пробирку (2 мл), добавляем 2 мл гидроксида натрия и 2-3 капли сульфата меди (II). Смесь встряхнули. Раствор стал ярко-василькового окраса и выделился осадок оксид меди (I) Нагрели пробирку с полученным раствором на пламени спиртовки.

Выделение казеина из молока и его обнаружение

Кроме жиров и углеводов молоко содержит белки. Правда, в молоке содержится всего 3,3-3,5% белка, но его роль очень велика. Белки коровьего молока в основном представлены тремя видами: казеин, альбумин и глобулин.

На долю казеина приходится 82% от общего содержания белков в молоке. Сам казеин в воде не растворим, но в молоке он присутствует в виде кальциевых соней, которые образуют коллоидный раствор. Если от казеина «отщепить» часть кальция, то он выпадает в осадок в виде хлопьевидного сгустка. Это происходит при скисании молока.

Для того чтобы выделить казеин из молока и его обнаружить нужно в пробирку налить 5 мл молока и добавить 3-4 капли 20%-ного раствора уксусной кислоты. Смесь нагреть. Через 2-3 минуты смесь остудили и профильтровали. На фильтре остался масса, содержащая казеин и жир. Осадок с фильтра помещаем в пробирку и приливаем к нему 0,5 мл концентрированной азотной кислоты. Фильтрат меняет свой цвет с белого на ярко-желтый.

Анкетирование обучающихся

По результатам анкетирования видно, что большинство учащихся не часто пьют молоко, но уверены в его пользе.

Чем полезно и вредно молоко?

Как правильнее пить молоко? Стоит всегда помнить, что молоко – это не напиток, а еда. В народе и до сих пор говорят «поесть молока». Неправильно считать, что молоком можно утолять жажду. Нежелательно пить молоко после еды, чтобы молоко переваривалось легче, его лучше пить натощак, небольшими глотками, подольше задерживая во рту для улучшения усвоения. Исключение, пожалуй, составляют люди с частичной непереносимостью лактозы, им как раз лучше запивать молоком какие-нибудь твердые продукты, что значительно замедлит усвоение лактозы, никак не повлияв на пользу молока.
    Выпив стакан молока, лучше воздержаться от еды на час-полтора. Не рекомендуется употреблять молоко очень холодным. Низкая температура затрудняет пищеварение.
    Молоко хорошо сочетается со сладкими фруктами, ягодами, орехами. Для желудочно-кишечного тракта очень полезны молочные муссы, пудинги, ягоды и фрукты со взбитыми сливками. Однако есть их нужно не после плотного обеда, а в качестве «перекуса». Традиционна и оправданна с точки зрения диетологии комбинация этого напитка с отварным картофелем и различными крупами.
    Нежелательно сочетать с молоком свежие овощи, огурцы, сливы, соленую, копченую рыбу и колбасы. Не стоит запивать им сладкие сдобные булки. В кишечнике в этом случае начинается процесс брожения, вызывающий метеоризм и боли в животе. К тому же такое сочетание слишком калорийно.
    Молочные и сливочные соусы к мясу и рыбе, конечно, очень вкусны, но блюда получаются очень сытными и могут навредить фигуре. Есть и еще одна причина, по которой мясные блюда не стоит запивать молоком. Кальций, содержащийся в цельном молоке, снижает усвоение железа из мяса. Это актуально для женщин, склонных к анемии.

• Молоко не подходит людям, страдающим головными болями, головокружением и звоном в ушах.

• Частое и обильное питье молока вызывает куриную слепоту и ослабление зрения.

• Молоко с медом применяют при язвах кишечника.

• Сыворотка из-под творога полезна от желтухи.

• Березовый сок с молоком рекомендуется пить людям, склонным к простуде.

• Молоко с шалфеем в горячем виде хорошо помогает от хронического кашля и бронхитов

• Любая сыворотка разжижает мокроту, если ее пить в горячем виде.

• Творожная сыворотка в смеси с повиликой является хорошим желчегонным средством.

• Парное молоко, ежедневно принимаемое в пищу излечивает одышку.

• Молоко является прекрасным средством, которое помогает бороться с бессонницей

•  Молоко — это сильнейший аллерген.

• После 50 лет употребление молока крайне нежелательно, молоко способствует накоплению в организме веществ, провоцирующих развитие атеросклероза.

Знаете ли вы, что…

• Жиры в нашем организме служат источником и переносчиком жирорастворимых витаминов(A, D, E), а также являются исходными веществами для выработки половых гормонов. Поэтому нельзя исключать жиры из рациона питания.

• Чем выше жирность сливочного масла, тем оно мягче. Чем больше в массе воды, тем легче оно «рассыпается».

• Лактозу применяют при производстве некоторых видов карамели, помадки, шоколада и других кондитерских изделий. Лактоза стабилизирует и улучшает из окраску, вкус и запах.

• У многих взрослых людей лактоза плохо усваивается в организме – такие люди не переносят цельное молоко; а вот кисломолочные продукты, в которых лактоза превратилась в молочную кислоту, хорошо усваиваются всеми людьми.

• Молоко представляет собой сложную систему: это вода, в которой жир находиться в виде эмульсии, белки- в виде коллоидного раствора, а молочный сахар (лактоза) – в виде истинного раствора.

• Белый цвет молоку предают жировые капли, заключенные в белковую оболочку. При нагревании белки свертываются (денатурируют), а жировые капли плавятся. Часть жировых капель слипается и поднимается вверх, увлекая за собой белки. Так появляется пенка в виде тонкой газонепроницаемой пленки. При нагревании молока под поверхностью пленки накапливаются газообразные вещества, которые выталкивают пленку, - так молоко «убегает».

Заключение и вывод

Данная работа вызвала у нас большой интерес. В результате работы

1. познакомились с историей молока и интересными фактами об этом повседневном продукте;

2. изучили состав и свойства молока;

3. узнали, чем полезно и вредно молоко;

4. научились выделять и качественно определять важнейшие компоненты молока: углеводы (на примере лактозы), белки (на примере козеина), жир;

5. выяснили отношение одноклассников к этому продукту;

6. изменили собственное отношение к молоку.

Вывод: знания пополнились научной и практической информацией, на примере молока расширился кругозор о продуктах питания.

Молоко - незаменимый продукт для организма человека, однако для того, чтобы оно приносило пользу, необходимо перед употреблением обращать внимание на его качество, соблюдать условия хранения и правила приема. Молоко содержит необходимые человеческому организму, особенно в молодом возрасте, белки, жиры, углеводы, а также другие вещества, в состав которых входят макро и микроэлементы.

Источники информации

• Химия. 10 класс. Профильный уровень : учеб. для общеобразоват. учереждений / О.С. Габриелян, Ф.Н. Маскаев, С.Ю. Понорев, В.И. Теренин; под ред. В.И.Теренина – М.:Дрофа, 2011.

• Индивидуальный проект обучающегося по химии. 10-11 классы : учебно- методическое обеспечение образовательного маршрута / Н.Н. Пильникова. – Волгоград: Учитель, 2016.

• www.doctorate.ru

• http://centr-molodosti.ru/chem-polezno-moloko-vsya-polza-i-vred-dannogo-produkta.html

• https://ru.wikipedia.org/

• http://www.aif.ru/health/food/moloko_vredno_no_produkty_iz_nego_-_polezny

19