Научно - исследовательская работа "Подробно о молоке".

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ЕГОРЛЫКСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 11

Научно-исследовательская работа

Подробно о молоке

Выполнили:

Даниил Громчаков

Будяков Илья

учащиеся 8 класса

МБОУ ЕСОШ №11

Руководитель:

Романова С.Р.

учитель химии и биологии

МБОУ ЕСОШ №11

2019г

Оглавление

1. Введение

С детства мы слышим от родителей, что молоко является одним из самых ценных продуктов питания человека. Большинство людей включают его в рацион каждый день. В современных магазинах десятки наименований молока. Не все молочные продукты имеют одинаковый состав и являются одинаково полезными для здоровья. Что мы употребляем - качественное молоко или разбавленный продукт? Можно ли определить качество молока в лабораторных школьных условиях? Нам захотелось найти ответ на эти вопросы. Это и послужило выбором темы для нашего исследования.

Цель исследования: определение качества молока разных торговых марок в лабораторных школьных условиях.

Задачи:

• изучить литературные источники о молоке, о его свойствах, составе, пищевой значимости;

• выявить с помощью социологического опроса учащихся наиболее предпочитаемые торговые марки молока;

• изучить требования стандарта к качеству питьевого молока;

• изучить методы определения качества молока;

• экспериментально определить качество молока разных торговых марок, сравнить полученные результаты с требованиями стандарта;

• сделать выводы и обобщить результат наблюдений;

• разработать практические рекомендации по определению качества молока в лабораторных школьных условиях.

Объект исследования: молоко.

Предмет исследования: качество молока разных торговых марок.

Методы исследования: изучение литературы, социологический опрос, опыты, анализ, обобщение.

Гипотеза: мы предполагаем, что качество молока разных торговых марок отличается и его можно определить в лабораторных школьных условиях.

II. Основная часть

2.1. Пищевая ценность молока. Состав, польза.

Молоко́ — питательная жидкость, вырабатываемая молочными железами самок млекопитающих [1]. Оно является единственной пищей для новорожденного, поэтому предназначено удовлетворять все нужды организма. По словам лауреата Нобелевской премии академика И.П. Павлова (14 сентября 1849 — 27 февраля 1936), молоко - «пища, приготовленная самой природой» [2].

Природа щедро наделила молоко питательными веществами, причем в наиболее полезных сочетаниях. В молоке содержится более 120 различных компонентов. В том числе 20 аминокислот, 64 жирные кислоты, 40 минеральных веществ, 15 витаминов, десятки ферментов и т.д. [2].

Ученые подсчитали, что употребление одного стакана молока в день достаточно, чтобы на 25 процентов покрыть потребность взрослого человека в кальции, на 22 процента - в витамине В₂, на 21 процент – в витамине D [3].

В связи с высокой пищевой ценностью и степенью усвоения основных компонентов молока, большинство медиков и диетологов считают, что молоко незаменимо в питании детей.

В первую очередь нужно вспомнить, что в молоке содержится очень много кальция, который усваивается организмом более чем на 90%. Кальций нужен для нормального развития здоровых зубов и костей и играет важную роль в обмене веществ.

Молоко очень хорошо усваивается детьми, так как жир присутствует в нем в виде мельчайших жировых капелек. Жир и белок, содержащиеся в коровьем молоке, являются источником энергии для организма, а также строительным материалом для клеток.

Практически все люди рекомендуют пить теплое молоко с медом при простуде. Это связано с тем, что молоко – это кладезь витаминов группы В, а так же A, E, D, K, С, РР позволяющих нашему организму лучше работать, укреплять иммунитет и защищаться от недугов.

В молоке содержатся аминокислоты, которые помогают нервной системе восстановиться после стрессов и расслабляют психику. Это способствует крепкому и спокойному сну.

С помощью молока можно восстановить работу желудочно-кишечного тракта, потому что оно обволакивает стенки желудка и борется с повышенной кислотностью.

Используется молоко и в косметологии, когда нужно увлажнить очень сухую кожу или обработать ожог от химического вещества [4]. Самая важная задача производителей — сохранить природные качества молока и донести их без изменения (насколько это возможно) до человека.

2.2. Требования к маркировке и упаковке молока.

Первое, на что стоит обращать внимание при покупке молока – это упаковка и маркировка. Необходимо помнить, что молоко в магазинах должно продаваться в герметичных упаковках. Не рекомендуется покупать продукты во вздутых или поврежденных упаковках. На упаковке обязательно должна быть нанесена маркировка, соответствующая требованиям технического регламента Таможенного союза «Пищевая продукция в части ее маркировки» (ТР ТС 022/2011) и дополнительным требованиям технического регламента Таможенного союза «О безопасности молока и молочной продукции» (ТР ТС 033/2013) [5].

Маркировка наносится на каждую единицу потребительской упаковки и должна содержать следующую информацию для потребителей:

• наименование продукта;

• наименование и местонахождение изготовителя;

• условия хранения;

• массу брутто;

• срок годности;

• количество единиц упаковки;

• обозначение стандарта, в соответствии с которыми произведена продукция [5].

2.3. Требования стандарта к качеству молока.

Показатель качества - количественное и качественное вы­ражение свойств продукции[6].

На территории России с 1 июля 2014г. введен государственный стандарт ГОСТ 31450-2013 «Молоко питьевое. Технические условия» (ранее ГОСТ Р 52090-2003 «Молоко питьевое. Технические условия»). Качество молока должно соответствовать требованиями настоящего стандарта. В соответствии с этим стандартом молоко бывает следующих видов:

Цельное молоко – это молоко без добавления каких-либо веществ (в том числе воды), с природной жирностью, которая у каждого животного бывает разная (от 2,6 до 9%). То есть подоили коровку или козочку – и получили это самое «цельное» молоко [7]. Такое молоко не поступает в реализацию, так как оно нестандартизированно и направляется для выработки различных видов молока и молочных продуктов.

Нормализованное молоко – это молоко, жирность которого приведена в соответствии с нормами, установленными в нормативных документах [7]. Получается такое молоко путем перемешивания с молоком другой жирности.

Сухое молоко получают путем высушивания обычного коровьего молока при очень высокой температуре (около 170 градусов) [8].

Молоко восстановленное - это молоко, изготовляемое из концентрированного сухого молока и воды [7]. То есть взяли сухое молоко, развели его водой – и вот оно, восстановленное молоко. Качество молока питьевого определяют по органолептическим, физико-химическим показателям и показателям безопасности.

2.4. Требования к органолептическим показателям.

Органолептический метод определения показателей качества продукции - метод определения значений показателей качества продукции, осуществляемый на основе анализа восприятий органов чувств [9]. Т.е. органолептические показатели - это такие свойства продукта, которые человек может оценить с помощью органов чувств (зрения, обоняния, вкуса, осязания). По органолептическим показателям продукт должен соответствовать требованиям таблицы.

Таблица 1. Органолептические показатели продукта

При оценке внешнего вида и консистенции молока необходимо обращать внимание на его однородность, наличие осадка, плавающих комочков и отстоявшихся сливок.

Для определения цвета молоко наливают в прозрачный стакан или чашку Петри и рассматривают при рассеянном дневном свете, помещая на белую поверхность, обращая внимание на наличие посторонних оттенков.

Вкус и запах молока определяют при комнатной температуре. В сомнительных случаях молоко нагревают до температуры 37-38°С, при этом легче улавливаются слабые изменения вкуса и аромата.

Запах молока определяют после взбалтывания и немедленного вскрытия тары, втягивая воздух.

Для определения вкуса берут около 10 мл молока, распределяют его по всей полости рта до корня языка и отмечают наличие отклонений от нормального вкуса по соответствующему стандарту.

Результаты органолептической оценки в определенной степени субъективны и зависят от квалификации дегустатора. Однако, чаще всего с помощью органолептического анализа можно сделать достаточно точное заключение о качестве продукта.

Органолептические показатели мы сможем определить в лабораторных школьных условиях.

2.5. Требования к физико-химическим показателям.

Физико-химические показатели – это те свойства, которые характеризуют непосредственную структуру продукта, его химический состав. В таблице 2 приведены основные физико-химические показатели молока коровьего пастеризованного по ГОСТам [10].

Таблица 2. Основные физико-химические показатели молока коровьего пастеризованного.

Определение таких показателей, как плотность, массовая доля жира, наличие фосфатазы требует специальных лабораторных условий с необходимым оборудованием и реактивами. Такие показатели, как степень чистоты и плотность можно определить и в лабораторных школьных условиях.

Чистоту молока определяют путем фильтрования через фильтр и визуального сравнения фильтра с образцом. В зависимости от количества механической примеси на фильтре молоко по степени загрязненности, согласно ГОСТ 8218-89, делят на три группы:

• молоко не оставляет на фильтре даже следов грязи (механических примесей меньше 3мг на литр) – 1 группа;

• на фильтре заметен сероватый осадок (примесей от 4 до 6 мг на литр) – 2 группа;

• на фильтре остались механические примеси, цвет фильтра грязно-серый (в 1 литре примесей 7мг и больше) – 3 группа.

Определить степень чистоты молока в лабораторных школьных условиях достаточно легко. Определить кислотность молока в лабораторных школьных условиях также не сложно. Самым простым способом определить кислотность молока в лабораторных школьных условиях является проба на кипячение. При использовании данного метода небольшую порцию молока доводят до кипения. Со свежим молоком ничего не произойдет, а кислое свернется (створожится).

2.6. Требования к показателям безопасности.

Безопасность пищевой продукции - отсутствие опасности для жизни и здоровья людей нынешнего и будущего поколений, определяемое соответствием пищевой продукции требованиям санитарных правил, норм и гигиенических нормативов [11]. Показатели безопасности: содержание в продуктах питания микроорганизмов, искусственных и естественных радионуклидов, солей тяжёлых металлов, нитритов, нитратов, пестицидов, а также пищевых добавок – консервантов, красителей.

Анализы проводят методами, предусмотренными нормативными документами, и по методикам, утвержденным органами и учреждениями Госсанэпидслужбы России в лабораторных условиях. В лабораторных школьных условиях определить эти показатели проблематично.

С целью уничтожения микробов и увеличения срока хранения молоко подвергается тепловой обработке.

При пастеризации молоко нагревают до 90 градусов [12]. Так бактерии погибают, а полезные вещества сохраняются.

При стерилизации молоко обрабатывают при очень высоких температурах (выше 100 градусов) несколько минут. При таком нагревании погибают не только все виды болезнетворных микроорганизмов, но и их споры. Такое молоко имеет максимальный срок годности, 6 месяцев и даже 1 года в неповрежденной упаковке. [12].

При ультрапастеризации молоко обрабатывают при сверхвысоких температурах (выше 130 градусов) в течение нескольких секунд и затем моментально охлаждают [12].

В пищу лучше использовать молоко пастеризованное, так как в нем больше сохраняется витаминов и полезных бактерий.

Состав и свойства молока недобросовестными производителями могут фальсифицироваться путем подделки подлинного молока с помощью различных пищевых и непищевых добавок.

Фальсификация — действия, направленные на обман покупателя или потребителя путем подделки объекта с корыстной целью.

Чаще всего молоко разбавляют водой. По этому поводу немец Шмидт-Мильгийм сказал, что если возможно было бы собрать все количество воды, употребляемой для разбавления молока, то образовался бы маленький океан, но океан настолько значительный, что флоты всего мира могли бы совершать по этому океану увеселительные прогулки [13].

Разведено ли молоко водой можно безошибочно определить при помощи спирта. Под воздействием спирта молочный белок казеин имеет свойство сворачиваться. Если продукт качественный, то жидкость почти мгновенно (в течение 3-7 секунд) превратится в хлопья. Чем больше воды добавлено в продукт, тем дольше этот белок будет сворачиваться. Если для образования хлопьев понадобилось около минуты, то 20 % объема заменено водой, интервал в 25-30 минут укажет на содержание в молоке 40 % воды, а если хлопья казеина начали появляться лишь спустя 40 минут, такое молоко разбавлено водой наполовину [13].

Разбавлено ли молоко водой можно также определить с помощью теплой воды. Для этого необходимо влить в стакан с теплой водой тонкой струйкой небольшое количество молока. Качественное молоко в виде белого сгустка соберется в верхней части стакана. Разбавленное молоко поведет себя иначе – оно практически полностью растворится в воде, окрасив ее в грязно-белый цвет [13].

Чтобы молоко долго не портилось производители добавляют в него мел или соду. Выявить эти примеси в молоке можно добавлением уксусной кислоты - молоко мгновенно скиснет (створожится). Появление же пены будет свидетельствовать о наличии мела или соды в молоке – так происходит химическая реакция с кислотой [13].

Для придания молоку, сливкам и сметане большей густоты в молоко подмешивают крахмал. Крахмал бывает природный (естественный) – содержится в овощах, фруктах, злаках, орехах и совершенно безопасен для организма человека. Есть модифицированный крахмал - это белый порошок без вкуса и запаха, который может повышать уровень инсулина во время процесса пищеварения, что приводит к нарушениям в организме гормонального равновесия и аллергии. Определить наличие крахмала в молоке можно при помощи йода. Йод, вступая в химическую реакцию с крахмалом, окрашивается в синий (фиолетовый) цвет [13].

Так же в молоко вводят антибиотики. Для того, чтобы определить присутствуют ли в молоке антибиотики можно использовать тест на скисание. Если оставить молоко при комнатной температуре и через сутки оно прокиснет – значит, это натуральный продукт, в противном случае доверять изготовителю не стоит [14].

Таким образом, изучив литературные источники, мы определили способы проверки качества молока в лабораторных школьных условиях, которые решили проверить опытным путем.

1. Практическая часть

Результаты анкетирование среди учащихся.

В нашей школе был проведено анкетирование с целью определения самых распространенных марок магазинного молоко среди обучающихся. В анкетировании участвовало 25 человек. Вопросы, заданные школьникам, представлены в анкете «Какое молоко ты пьешь?» (Приложение ). Проведя анализ полученных данных, мы отметили, что все опрошенные употребляют молоко и знают о его пользе. Только 4% опрошенных выпивают менее 2 стаканов молока в день, 28% употребляют 2 стакана молока в день, а большая часть опрошенных (68%) употребляют больше 2 стаканов молока в день (Приложение ).

Наиболее распространенным видом молока является домашнее коровье молоко. По результатам анкетирования 52% опрошенных, предпочитают домашнее молоко (Приложение ).

В ст. Егорлыкская нечасто можно встретить в продаже натуральное свежее молоко от частных производителей или крестьянско-фермерских хозяйств, которых, к сожалению уже давно не стало. Молоко продают на рынке частники. Поэтому, несмотря на предпочтения, в основном станичники используют в питании молоко из магазина.

По результатам анкетирования самыми распространенными торговыми марками молока среди учащихся нашей школы являются следующие: «Кубанский хуторок», «Вкуснотеево», «Красная цена», «Фрау Му». Молоко этих торговых марок было отобрано для дальнейшего исследования (Приложение ).

Перед началом экспериментального исследования молоко отобранных торговых марок мы пронумеровали и пользовались этими обозначениями в работе (Приложение ). Первое, что мы проверили - это маркировка исследуемых образцов. Данные для анализа приведены в таблице (Приложение ).

Вывод: Проведя анализ маркировки выявили, что маркировка представленных образцов молока полная. Все образцы молока изготавливают в соответствии с ГОСТ Р 52090-2003. Состав образцов различается, но ни в одном из них не присутствует сухое молоко. Следовательно, наименование продукта соответствует составу. Сроки хранения соблюдены.

После изучения упаковки молоко отобранных торговых марок мы вскрыли и разлили в стаканы, колбы и лабораторные пробирки, которые пронумеровали.

Сразу после вскрытия определили органолептические показатели исследуемых образцов молока. Каждый из образцов мы понюхали, попробовали на вкус, определили цвет и консистенцию. Наши результаты исследования мы занесли в таблицу (Приложение ). Согласно требованиям, молоко должно представлять однородную жидкость без осадка. Вкус и запах должны быть чистыми, без посторонних, не свойственных свежему молоку привкусов и запахов. Цвет белый, со слегка желтоватым оттенком.

Вывод: Образцы 2, и 4 не соответствуют требованиям из-за специфического запаха. Образец 3 имеет кисловатый запах, а образец 1 – химический. Остальные органолептические показатели всех образцов молока соответствуют требованиям.

Для определения степени чистоты исследуемых образцов мы небольшое количество молока процедили через фильтр. После того как молоко отфильтровалось, осторожно сняли фильтры и положили их для просушки. Высушенные фильтры сравнили со стандартным эталоном – чистым фильтром (Приложение ). Полученные результаты записали в таблицу.

Вывод: все образцы молока по степени чистоты относятся к 1 группе (не оставляют на фильтре следов грязи). Кислотность молока определили пробой на кипячение. Для этого все образцы молока довели до кипения (Приложение ). Результаты записали в таблицу.

Вывод: не все образцы молока являются свежими.

Для выявления разбавленного водой молока провели опыты с использованием спирта.

В пробирки налили по 2 мл исследуемых образцов молока. Добавили по 4 мл (т.е. вдвое больше) спирта. Полученные смеси активно взболтали в течение 1 минуты. Сразу после взбалтывания внимательно наблюдали за состоянием смесей и фиксировали время, через которое в них появятся хлопья (Приложение ).

Результаты опытов по определению разбавленного водой молока приведены в таблице.

Вывод: все образцы 1-4 разбавлены водой. Меньше всего водой разбавлены образцы 1 и 3.

Вывод: возможно, в ходе проведения опыта были нарушены какие-то условия. Для того, чтобы удостовериться в том, что при соединении уксусной кислоты и соды происходит химическая реакция, мы размешали соду в молоке и добавили уксусной кислоты. Мы наблюдали незначительное появление пены (Приложение ). Следовательно, результаты опыта по выявлению примесей соды и мела в молоке при помощи уксусной кислоты будут достоверны.

Добавили уксусную кислоту во все образцы молока. Во всех пробирках молоко створожилось.

Вывод: все образцы молока не содержат примесей мела и соды.

Опыты по выявлению крахмала в молоке с помощью йода дали достоверные результаты. Капнули йод в образцы молока и понаблюдали несколько минут (Приложение ). Образец 1 изменил свой цвет на синеватый, остальные же образцы стали слегка желтоватыми.

Вывод: образец №1 содержит крахмал.

Для определения наличия антибиотиков в молоке, мы разлили молоко в пробирки и оставили на 24 часа при комнатной температуре. По истечении времени рассмотрели образцы (Приложение ). Результаты теста на скисание представлены в таблице.

Вывод: образцы 1, 2, 3 – натуральные продукты. В образец 4, скорее всего, добавлены какие-то вещества, которые способны увеличивать срок хранения молока.

Для того, чтобы сделать заключительные выводы о качестве исследуемых образцов молока, результаты по всем опытам мы свели в одну таблицу (Приложение ).

В результате исследований установлено:

1. Наилучшими потребительскими свойствами обладают образцы молока торговых марок «Вкуснотеево» и «Кубанский хуторок». Согласно ГОСТ Р 52090-2003 «Молоко питьевое» данные образец соответствует установленным требованиям и рекомендуются для реализации потребителю.

2. Среднее положение занимает молоко торговой марки «Красная цена». Результаты опыта по определению разбавленности молока водой показал, что данный образец молока разбавлен водой приблизительно на 40 %. По всем остальным показателям «Молоко питьевое» соответствует требованиям стандарта ГОСТ Р 52090-2003 и рекомендуется для реализации потребителю.

3. Образцы молока торговых марок «Фрау Му» сильно разбавлены водой. В образце молока «Фрау Му» мы обнаружили крахмал, а в образце «Красная цена», возможно, содержатся антибиотики, потому что молоко за 2 суток не прокисло, а испортилось. Также вышеназванные образцы молока имели специфический запах («Фрау Му» – кисловатый, «Красная цена» - химический). Данные образцы молока мы не рекомендуем потребителю.

1. Заключение

Таким образом, выдвинутая нами гипотеза в результате исследования полностью подтвердилась. Качество молока разное и его можно определить в лабораторных школьных условиях. Цель, которую мы ставили перед собой, достигнута. Мы научились определять качество молока в лабораторных школьных условиях.

Проведя исследования по определению качества молока в лабораторных школьных условиях, мы сделали следующие выводы:

• Качество молока разное.

• В лабораторных школьных условиях качество молока можно определить по органолептическим и некоторым физико-химическим показателям (степень чистоты и кислотность).

• Также в лабораторных школьных условиях можно определить некоторые виды фальсификации молока: разбавленность водой, наличие соды или крахмала.

• Определили, что из 4-х самых распространенных (среди учащихся МБОУ ЕСОШ №11) торговых марок молока наилучшими потребительскими свойствами обладают образцы молока торговых марок «Вкуснотеево» и «Кубанский хуторок».

Практическая значимость нашей работы заключается в том, что мы определили качество молока 4-х самых распространенных торговых марок и приобрели навыки определения качества молока в лабораторных школьных условиях. Разработали практические рекомендации по определению качества молока в лабораторных школьных условиях, которые помогут делать правильный выбор при покупке молока.

Также мы закрепили практические навыки, полученные на уроках химии – фильтрование, отстаивание, определение признаков химических реакций (изменение цвета, определение запаха, выпадение осадка и т.д).

V. Список использованных источников и литературы

1. Молоко. Электронный ресурс. Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Молоко

2. Основы правильного питания человека. Электронный ресурс. Режим доступа: http://biofile.ru/bio/19190.html

3. Молоко и его полезные свойства. Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.sportobzor.ru/diety-pravilnoe-pitanie/moloko-i-ego-poleznye-svoystva.html

4. Чем полезно молоко? Электронный ресурс. Режим доступа: http://luckyfamilyman.ru/chem-polezno-moloko.html

5. ТР ТС 033/2013 «О безопасности молока и молочной продукции» (введен в действие Решением Совета Евразийской экономической комиссии от 9 октября 2013 года № 67). Электронный ресурс. Режим доступа: https://www.audar-info.ru/docs/pact/?sectId=252470&artId=1214684

6. Свойства и показатели качества. Электронный ресурс. Режим доступа: http://tovaroveded.ru/teoreticheskie-osnovy-tovarovedeniya-konspekt-lektsij/288-svojstva_i_pokazateli_kachestva.html

7. ГОСТ 31450-2013 «Молоко питьевое. Технические условия».

8. Сухое молоко. Электронный ресурс. Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Сухое молоко

9. ГОСТ 15467-79 (СТ СЭВ 3519-81). «Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения» (введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 26.01.1979 N 244) (ред. от 16.01.1985) Документ предоставлен КонсультантПлюс

10. Методические указания по лабораторному контролю качества продукции общественного питания. Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.audar-info.ru/docs/acts/?sectId=235782&artId=1127836

11. Санитарные правила и нормы СанПиН 2.3.2.560-96 "Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов" (утв. постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ от 24 октября 1996 г. № 27). С дополнениями № 1 от 11 октября 1998 г., № 2 от 21 мая 2000 г., № 3 от 13 января 2001 г.

12. Термические способы обработки молока: пастеризация, ультрапастеризация, стерилизация. Электронный ресурс. Режим доступа: http://vkuskakdoma.ru/about-food-products/moloko-products/all-about-milk.html#milk6

13. Идентификация и фальсификация молока и молочных продуктов. Электронный ресурс. Режим доступа: https://znaytovar.ru/new779.html

14. Молоко без антибиотиков. Электронный ресурс. Режим доступа: http://lechenie-antibiotikami.ru/bez-antibiotikov/moloko-bez-antibiotikov-proizvoditeli.html