Анализ качества молока ОСХПК «Ласточка»

Открытая научно – практическая конференция

«Всемирный день охраны окружающей среды»

(Экологические чтения – 2012)

Муниципальное казенное образовательное учреждение

«Средняя образовательная школа №1

города Называевска Омской области»

Анализ качества молока

ОСХПК «Ласточка»

                                                                     Автор: Лупинос Виктория Викторовна 10 класс

МКОУ СОШ №1 г. Называевска

Омской области

                                                                              Руководитель: учитель химии

                                                                       МКОУ СОШ №1 г. Называевска

Казакова Наталья Вадимовна.

Называевск – 2012

Оглавление

Введение                                                                                3 - 6

Организация работы ОСХПК «Ласточка»                        7 - 8

Экспериментальная часть                                                9 – 20

Дегустация                                                                        9

План исследования                                                                10

Органолептические показатели.                                        11 – 15

1. Определение внешнего вида                                        11
2. Определение цвета                                                        11
3. Определение консистенции                                        12
4. Определение запаха                                                12
5. Определение вкуса                                                        13-14

Физические показатели                                                14

2.1. Определение чистоты                                                14-15

Химические показатели                                                15-20

3.1. определение белка                                                        15-16

3.2. определение наличия аминокислот                                16

3.3. выделение лактозы                                                        17

3.4. определение кислотности                                        18-19

3.5. определение содержания жира                                20

Заключение                                                                        21

Используемая литература                                                22  

Введение

Сущность молока известна человеку с рождения. Природа чрезвычайно внимательно позаботилась о молоке, наделив его биологически активными веществами в наиболее полезных сочетаниях. Академик Павлов называл молоко удивительной пищей, дарованной нам самой природой. Действительно, несмотря на консистенцию, молоко не напиток – это пища. Здоровая, полезная и питательная.  Установлено, что молоко содержит свыше ста ценнейших компонентов, многие из которых природа не повторила ни в одном из других продуктов. В него входят все необходимые для жизнедеятельности организма вещества:  30 жирных кислот, 20 аминокислот, 3 вида молочного сахара, 15 витаминов, 40 минеральных веществ, углеводы, различные ферменты, гормоны, пигменты и другие вещества, необходимые организму для поддержания нормальной жизнедеятельности. Эти компоненты молока хорошо сбалансированы, благодаря чему легко и полностью усваиваются.

В наибольшем количестве в молоке содержатся вода, углеводы, жиры, белки и минеральные соли. Кроме того, молоко и молочные продукты в значительной мере содержат витамины  А и В. 
Вода обеспечивает растворение в молоке целого ряда важных веществ (молочный сахар, минеральные соли, водорастворимые витамины и другие вещества), образование коллоидной системы, позволяющей его пастеризовать, стерилизовать, разливать в различную посуду, употреблять как жидкий продукт и прохладительный напиток.

Белки молока являются самыми ценными составными частями молока. Они полезнее, чем белки мяса и рыбы, и перевариваются быстрее. Основная роль белков заключается в создании новых клеток и тканей у молодых растущих организмов и в восстановлении отживших клеток у людей зрелого возраста. 

В состав минеральных веществ молока входят соли кальция, калия, магния, натрия, железа, молочной, серной, лимонной, соляной кислот. Кальций и фосфор – основные микроэлементы, принимающие участие в образовании костной ткани. Фосфор участвует в многочисленных физиологических процессах, в том числе в обмене углеводов, а также необходим для сокращения мышц. Магний благотворно влияет на сердечную деятельность и нормализует работу сердечной мышцы. Калий участвует в обмене углеводов и белков, а также необходим для сокращения мышц. Натрий повышает активность пищеварительных ферментов и способствует проникновению в клетки углеводов и аминокислот. 

Витамин  А - ретинол - способствует росту и развитию организма, а также нормальной функции эпителия слизистых и кожных покровов и повышает сопротивляемость организма к инфекциям. Ретинол укрепляет зрение, поддерживает обмен холестерина, укрепляет кожу, волосы и ногти.

Витамин В1 – тиамин – антиневротический. Он повышает работоспособность и необходим человеку в избыточном количестве при тяжелой умственной и физической работе.

Витамин В2 – рибофлавин – необходим для нормальной работы печени, желудка, нормализует зрение, влияет на рост и развитие плода, участвует в белковом, углеводном и жировом обмене, в процессах тканевого дыхания, способствует росту и прибавлению в массе, особенно детей, а также в синтезе гемоглобина.

Витамин РР (В3) – никотинамид – специфическое средство, улучшающее углеводный обмен, обладающее сосудорасширяющим действием и положительно влияющее на гемодинамику. Никотинамид улучшает функциональную способность печени посредству детоксикационного действия, стимулирует кроветворную функцию костного мозга, а также регулирует уровень холестерина и липопротеидов. 

В молоке углеводы содержатся в виде молочного сахара – лактозы. Лактоза, разлагаясь в кишечнике до молочной кислоты, создает кислую среду, которая подавляет размножение гнилостных и способствует развитию ацидофильных микробов, что особенно важно для грудных детей. Молочный сахар способствует также лучшему усвоению кальция, что предупреждает развитие рахита у детей.

Молочный жир, как и другие пищевые жиры – это прежде всего богатый источник энергии для человеческого организма. Для молочного жира характерен ряд особенностей, выгодно отличающих его от других жиров животного и растительного происхождения. Он имеет низкую температуру плавления – 27-35 °C. Это ниже температуры тела человека. Благодаря этому жир переходит в кишечник человека в жидком состоянии и легче усваивается. 

В своей работе я поставила цель –  это усвоить теоретические знания и приобрести практические навыки  в  изучении состава молока, оценить работу молочно-перерабатывающего производства и  качество производимого молока.  

Объект исследования: предприятие ОСХПК (обслуживающий сельскохозяйственный производственный кооператив) «Ласточка» Называевского района Омской области.

Предмет исследования: молоко, изготовляемое на предприятии ОСХПК «Ласточка»

Для выполнения поставленной цели я поставила перед собой следующие задачи: 

1. Описать организацию работы предприятия «Ласточка»
2. Найти методики изучения качества молока

3. Произвести собственный анализ молока

- определение внешнего вида молока

- определение консистенции молока

- определение вкуса молока

- определение цвета молока

-определение запаха молока

-определение чистоты молока

- определение содержания белка в молоке

- определение содержания лактозы

- определение кислотности молока

-определение наличия аминокислот

- определение содержания жира в молоке

4.   Доказать наличие в молоке полезных веществ необходимых для человека.

5.   Подвести итоги, сделать выводы.

Методы исследования:
1. Аналитический
2. Работа с научной литературой
3. Научный эксперимент

Предприятие ОСХПК «Ласточка» открылось 22 января 2011 года. Это 22 штатных  работника, цех по переработке молока, автопарк, занятый на закупке молока у населения и доставке готовой продукции в торговые точки. Кроме молока (3,2% и 2,5%)  предприятие выпускает масло, кефир двух видов – 3,2 % и 1%, творог (1,8%), сметана (20%), масло топленое (99%).В перспективе выпускать сыр и ряженку.   В 2011 году региональным Министерством сельского хозяйства и продовольствия было объявлено соревнование по достижению высоких производственно-экономических показателей работы за год среди сельскохозяйственных, перерабатывающих, снабженческих, сбытовых и обслуживающих кооперативов на территории Омской области. Одним из кооперативов, принявших участие, стал ОСХПК «Ласточка», в данном соревновании учитывались многие параметры, безусловно, одним из главных показателей стало и качество молока, и сколько произведено продукции - эти характеристики, в конечном счете, вывели из тройки лидеров предприятие Называевского района на 1 место. Меня, как жителя г. Называевска, безоговорочно, обрадовало это известие и стало одной из предпосылок к этой исследовательской работе, а именно, за какие качества ценится молоко, производимое на предприятие «Ласточка».  

Для изучения организации работы предприятия, я посетила цех по переработке молочной продукции и убедилась, что  предприятие оснащено всеми необходимыми современными приборами и аппаратами, ведется технохимический, микробиологический, санитарно-гигиенический контроль: санитарная обработка оборудования проводится в 5 этапов: сначала промывается теплой водой, затем холодной, следующий этап – моющий раствор, затем горячая вода и последний этап – промывка холодной водой.   Предприятие имеет четкий порядок работы: поступившее молоко исследуется на жирность, кислотность, наличие бактерий, пастеризуется по специальной технологии, затем в сепараторах регулируется жирность.   Проверка готового молока проходит на современном оборудовании, но частично  и с помощью работы технологов.  Познакомившись с производством, я провела исследование качества молока, производимого на предприятие «Ласточка» в лабораторных условиях.

Экспериментальная часть

Предмет моего исследования я выбрала не случайно, на одном из классных часов мы говорили о полезности молока, не все молочные продукты имеют одинаковый состав и являются одинаково полезными для здоровья. В связи с этим я провела дегустацию молока, в качестве представителей я выбрала молоко, производимое в Любинском районе с 3,5 % содержанием жира и молоко «Называевское» с 3,2 % содержанием жира.  В дегустации молока участвовали 13 человек, перед ними ставилась задача испробовать молоко на вкус, запах и цвет. В итоге, с преимуществом в 9 голосов побеждает молоко «Называевское». Как говорят участники эксперимента, молоко «Называевское» напоминает по вкусу домашнее, цвет молока белый с слегка желтоватым оттенком, молоко пахнет свежестью, имеет приятный молочный запах, а Любинское имеет приятный запах и цвет, а вот вкус, по мнению участников, имеет много воды и наличие сухого молока.

(диаграмма №1)

На основании голосования и подсчета голосов я произведу исследование молока «Называевское» на все необходимые характеристики.

План

исследования молока,

купленного на предприятии ОСХПК «Ласточка»

1. Физико-химические показатели молока:

               1. Определение органолептических показателей качества молока.

                         1.1 Определение внешнего вида молока.

                    1.2  Определение цвета молока.

          1.3  Определение консистенции молока.

                    1.4 Определение запаха молока.

                       1.5 Определение вкуса молока.

                  2. Определение физических показателей молока.    

                        2.1 Определение степени чистоты молока.

                3. Определение химических показателей молока.

                        3.1  Определение белка в молоке.

                                                 3.2  Определение наличия аминокислот

                        3.2  Выделение лактозы из молока

                        3.4 Определение кислотности в молоке

                          3.5. Определение содержания жира

1. Определение органолептических показателей качества молока.

  1.1 Определение внешнего вида молока.

Оборудование: стеклянный цилиндр 100-250мл или химический стакан.

Пояснение к заданию. Внешний вид молока оценивается при его  

осмотре в прозрачном сосуде.

 Отмечается:

• Однородность,
• Осадок,
• Загрязнения,
• Примеси.

Ход работы:

  1.  Налили молоко в химический стакан (или цилиндр) до середины объема.

  2.  Рассмотрели, есть ли в нем загрязнения, примеси, отметили  однородность.

 3.  Дали молоку отстояться в течение 3-5минут и отметили отсутствие

     осадка.

Итог работы:  Молоко однородно, без осадка, загрязнений и примесей.

2.  Определение цвета молока.

 Оборудование: мерный цилиндр на 100-250 мл, белый лист бумаги.

 Пояснение к заданию. Цвет молока бывает:

• Белый,
• Желтый,
• Слегка желтоватый,
• Кремовый оттенок (для топленого молока)
• Серый,
• Голубой,
• Слегка синеватый оттенок (для нежирного молока).

Ход работы:

1. Налейте в цилиндр 50-60 мл молока.
2. Поднесите к цилиндру белый лист бумаги и сравните цвет.

Итог работы: молоко имеет слегка желтоватый оттенок.

1.3. Определение консистенции молока.

Оборудование: большая пробирка с пробкой.

Пояснения к заданию: Консистенция определяется по следу, остающемуся на стенках сосуда после его взбалтывания. При нормальной   консистенции после стекания молока со стенок остается равномерный след.

Ход работы:

1. Налейте в пробирку молока до середины объёма.
2. Закройте пробирку и слегка встряхните её, чтобы намокли стенки.
3. Дайте молоку стечь в течение 1-2 минут оцените результат.

Итог работы: на стенках пробирки остался равномерный желтый цвет, следовательно,  консистенция молока нормальная.

   1.4. Определение запаха молока.

 Оборудование: пробирка с пробкой.

   Чем может пахнуть молоко:

• Запаха может не быть, или он слабо ощутим.
• Запах может быть кормовой, хлебный, окисленный, прогорклый, плесневелый, гнилостный.
• Запах нефтепродуктов, лекарственных, моющих, дезинфицирующих средств.
• Запах лука, чеснока, полыни.

 Ход работы:

1. Налейте в пробирку молока чуть больше половины её объёма, закройте пробкой или предметным стеклом.
2. Энергично взболтайте.
3. Откройте пробирку, понюхайте. Запах определяется многократными короткими вдыханиями.

Итог работы: молоко имеет слабый приятный молочный запах, близкий к парному.

5. Определение вкуса молока.

Оборудование: стеклянный стакан.

Реактивы: вода питьевая.

Пояснения к заданию: Молоко должно быть комнатной температуры. Полость рта ополаскивается небольшим количеством молока (5-10мл). Вкус доброкачественного молока слегка сладковатый. Со временем появляется вкус:

• Недостаточно выпаженный.
• Кормовой, хлебный, кислый, горький, плесневелый, гнилостный.
• Вкус нефтепродуктов, лекарственных, моющих, дезинфицирующих средств.
• Вкус лука, чеснока, полыни.

 Ход работы:

1. Налейте в стакан 10-20 мл молока.
2. Возьмите глоток молока в рот, старайтесь распределить его по всей поверхности ротовой полости и держите его некоторое время. Определите вкус.
3. После каждой пробы молока следует прополоскать рот водой и между отдельными определениями делать небольшие перерывы.

Итог работы: молоко имеет специфичный приятный, слабо-сладковатый  вкус, в этом мы убедились и в проводимой диагностике учащихся 10 класса СОШ №1 (диаграмма №1)

1. Определение физических показателей молока.  

1. Определение степени чистоты молока.

Загрязнённое молоко быстро портится. Для определения в нём механических примесей используют:

Оборудование: конусообразный сосуд, ватный кружок, стакан, лист бумаги.

Ход работы:

1. В конусообразный сосуд, в узкую часть поместите сетку.
2. На сетку положите фильтр (ватный кружок), а снизу подставьте стакан.
3. Пропустите через фильтр 250мл молока, осторожно перенесите ватный кружок на лист бумаги для просушки и визуально определите его загрязнённость.

 В своем исследование я использовала обычную воронку для фильтрования, а вместо ватного фильтра – четырёхслойную марлевую салфетку.

 По степени чистоты молоко делят на три группы:

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

2-я – на фильтре заметен сероватый осадок (механических примесей 4-6мг/л);

3-я – на фильтре имеется осадок грязно-серого цвета (механических примесей 7мг/л и более).

 Итог работы:  Исследуемое мною  молоко «Называевское» 3,2%  по степени чистоты относится к первой группе, так как фильтр остался чистым.

3. Определение химических показателей молока.

   3.1.  Определение белка в молоке

Материалы и оборудование: колба на 10-200мл, химический стакан на 100мл, бюретка, стеклянная палочка.

Реактивы:

1. Децинормальный раствор щелочи (NaOH).
2. 1-процентный спиртовой раствор фенолфталеина.
3. Нейтральный 37-40-процентный раствор формалина. К 37-40-процентному раствору формалина(100мл) добавляют 3-4 капли 1-процентного спиртового раствора фенолфталеина и при постоянном взбалтывании приливают из бюретки 0,1Н раствор щелочи до появления слабо-розового окрашивания.

Ход работы:

1. В стакан с 10мл коровьего молока добавили 10-12 капель

          1-процентного спиртового раствора фенолфталеина.

2. Налили в бюретку 0,1Н раствора NaOH и титровали молоко до появления, не исчезающего при взбалтывании слабо-розового окрашивания.
3. В тот же стакан прилили с помощью бюретки 2мл нейтрального формалина.
4. Содержимое размешали стеклянной палочкой. Появившееся при начальном титровании розовое окрашивание исчезнет
5. Продолжали титрование пробы щелочью до появления такого же слабо-розового окрашивания.
6. Подсчитали содержание белка в молоке (в процентах), для этого количества миллилитров 0,1Н щелочи, пошедшее на титрование 10мл молока после добавления нейтрального формалина, умножьте на коэффициент 1,92.

Итог работы: на титрование 10 мл молока (после добавления 2 мл нейтрального формалина) израсходовано 1.4 мл 0,1 Н щелочи; содержание белка будет составлять: 1,4.1,94=2,688%

• Биуретовая реакция.

Реакция, обнаруживающая белок в растворе.

Ход работы:

К 1 мл 1% раствора белка добавляют 1 мл 10% раствора щелочи (NaOH) и 1 каплю 1% раствора сульфата меди. Появляется сине-фиолетовое или красно-фиолетовое окрашивание.

Итог работы: появление синего окрашивание доказывает наличие белка

3.2. Ксантопротеиновая реакция.

Ксантопротеиновая реакция проводят для обнаружения белков, содержащих в своем составе ароматические аминокислоты

Ход работы:

1. К 1 мл 1% раствора альбумина прибавляют 5 капель концентрированной азотной кислоты. Появляется осадок.

2. Нагреть смесь до образования желтого осадка

3. охладить и  добавить 10 капель концентрированного раствора аммиака, при этом жёлтая окраска переходит в оранжевую.

Итог работы: в составе присутствуют необходимые аминокислоты: фенилаланин, тирозин и триптофан. 

3.3. Выделение лактозы из молока и определение её свойств.

Приборы и материалы: колбы, фильтр, фильтровая бумага, спиртовка, пробирочный зажим.

Реактивы: вода, 0,1%-ый раствор уксусной кислоты, раствор Бенедикта.

Ход работы:  

1. 30 мл молока разбавляют водой четырехкратного объема
2.  по каплям добавляют при помешивании 0,1%-ный раствор уксусной кислоты до прекращения выделения хлопьев казеина (белка молока), захватывающего с собой жиры.  Кислоту следует добавлять осторожно, так как в её избытке казеин растворяется.
3. Осадок отфильтровать. Фильтрат содержит молочный сахар – лактозу.
4.  В пробирку наливают 2 мл полученного фильтрата
5.  добавляют 2 мл раствора Бенедикта (раствор Бенедикта содержит сульфат меди (II)).
6. Пробирку встряхивают, затем нагревают, осторожно доводят до кипения, непрерывно встряхивая, чтобы предотвратить выплескивание жидкости из пробирки (пробирку закрепляют в пробирочном зажиме).

Итог работы: Синяя окраска раствора становится сначала зеленой, затем желтой, и наконец выпадает кирпично-красный осадок оксида меди (I): лактоза относится к восстанавливающим сахарам.

3.4.Определение кислотности молока.

 Материалы и оборудование: бюретка, пипетки на 10 и 20 мл молока, колба коническая на 100мл.

Реактивы:

1. Децинормальный раствор щелочи (NaOH и  KOH).
2. 1-процентный раствор фенолфталеина.

Пояснение к заданию:

По кислотности молока можно судить о его свежести и натуральности. Парное молоко обладает бактерицидными свойствами, имеет амфотерную реакцию на лакмус (красная лакмусовая бумажка синеет, а синяя краснеет)

     Через некоторое время в молоке начинают развиваться микроорганизмы, прежде всего молочнокислые бактерии, которые сбраживают молочный сахар и образуют молочную кислоту, что повышает кислотность молока. Кроме того, кислотность молока с кислотным характером белков.

Кислотность молока тем выше, чем дольше хранится оно неохлажденным. Титруемую кислотность молока определяют в условных градусах Т0 (Тернера). Под условным градусом Т, понимают количество миллилитров децинормального раствора (0,1Н) щелочи (NaOH  и KOH), необходимое для нейтрализации 100мл молока. Индикатором служит 1-процентный раствор фенолфталеина.

1. Титрование щелочью.

К 50 мл. молока прибавить 4 мл. раствора фенолфталеина и титровать полученную смесь раствором щелочи до появления розовой окраски. Удвоенный объем прибавленного реагента (в мл.) численно равен количеству градусов кислотности молока.

 Свежее молоко должно иметь 16-18 и не выше 21 градусов кислотности!

     2. Проба на кипячение.

Нагреть в пробирке несколько мл. молока и посмотреть, свернулось оно или нет.

Свертывание молока произойдет только в том случае, если кислотность молока выше 23 градусов!

Ход работы:

1. Налили в бюретку децинормальный раствор NaOH или KOH.
2. В колбу вместимостью 100мл отмерили пипеткой 10мл исследуемого молока и 20мл дистиллированной воды (воду добавляли для того, чтобы более отчетливо уловить розовый оттенок при титровании)
3. В смесь добавили 2-3 капли 1-процентного раствора фенолфталеина и тщательно взболтали.
4. Из бюретки (предварительно отметив уровень щелочи) по каплям прибавляли в колбу при постоянном помешивании 0,1Н раствора NaOH или KOH до появления слабо-розового окрашивания, не исчезающего в течение минуты.
5. Отсчитали количество миллиметров щелочи, потраченной на титрование 10мл молока.
6. Произвели расчет кислотности молока.

Вывод:    Для выражения кислотности исследуемого молока в условных градусах Тернера (Т0) количество миллиметров щелочи, израсходованной на титрование 10мл молока, умножьте на 10, т.е. сделайте перерасчет на 100мл молока. Например, на титрование пошло 1,8мл 0,1Н щелочи. Титруемая кислотность составит: 1,8 * 10=180Т. Следовательно, молоко свежее.

5. Определение содержания жира

В школьной лаборатории невозможно было определить содержание жира за неимением некоторых приборов и аппаратов, вследствие этого я воспользовалась прибором «Клевер», который имеется на предприятии «Ласточка», результат показал, что жирность равна 3, 2 %, что соответствует нормам ГОСТа.

Итоги экспериментальной части:

(таблица №1)

Заключение

Молоко – это ценный продукт питания, настоящий эликсир роста, который придумала сама природа. Молоко пьют и взрослые и дети. С.Я.Маршак написал: «Всем дает здоровье, молоко коровье». Покупая молоко в магазине, мы надеемся на честность производителя. В результате проведенной исследовательской работы я выяснила, что:

1. Молоко – ценный питательный продукт.

2. Качество молока можно определить по органолептическим и физико-химическим показателям.

3. Исследуемый образец молока соответствует ГОСТУ (таблица №1) :

4. Проведенные исследования определения качественного состава молока позволяют говорить о том, что молоко «Называевское» является качественным и ценным продуктом питании, отвечает  всем органолептическим,  физическим и химическим показателям, следовательно, готово для использования.

Список используемой литературы.

1. 1.В.И. Астафуров; Основы химического анализа; Учебное пособие по факультативному курсу для уч-ся 9-11 классов средней школы; М;  «Просвещение»; 1989г.
2. Злотников Э. Г., Эстрин Э. Р. Особенности организации экспериментальных работ // Химия в школе.- 1997.-№4.-с.66-68.
3.  Горбатов. Биохимия молока и молочных продуктов, - М. : Легкая промышленность, 1984г.,344с
4. «Качество молочных продуктов» Н.В.Барабанщиков (Изд. «Колос»,1980);
5. ГОСТ 23454 – 79. Молоко. Метод определения ингибирующих веществ, М. : изд – во стандартов, 1989. – С.374 – 380.