научно-исследовательская работа по химии " Определение состава молока"

Министерство образования и науки Республики Тыва

МБОУ СОШ с. Сайлыг

Научно-исследовательская работа

Определение состава молока

Выполнила: ученица 9класса

Оюн Ай-Хээ

Руководитель: учитель биологии и химии

Седип-оол Ю.К.

Сайлыг, 2015 год

Оглавление

Введение………………………………………………………………………….2

Глава 1.Теоретическая часть……………………………………………………3-6

Глава 2. Практическая часть……………………………………………….......6-9

Заключение………………………………………………………………………10

Список литературы………………………………………………………………10

Введение

Тема – « Определение состава  молока»

Актуальность исследования:

         На сегодняшний день сохранение и укрепление здоровья человека- одна из актуальных проблем современности. Как влияет молоко на здоровье человека?

Проблема исследования – полезно ли молоко для здоровья человека?

Объектная область исследования - технология  производства молока

Объект исследования - молоко

Цель исследования:  Выявление молока с самыми лучшими качествами

Задачи исследования:

• Выявление качества молока
• Сравнение полученных данных
• Анализ полученных данных.

Методы исследования:

Теоретические: синтез, анализ

Эмпирические: наблюдение, сравнение, эксперимент

Математический метод - статистический

Этапы исследования:

1. Изучение литературы
2. Выявление состава молока
3. Анализ полученных результатов

Структура исследования:

В основе исследования находится изучение реакции молока разных видов ,  осаждение казеиногена, обнаружение глюкозы, обнаружение солей ортофосфорной кислоты и солей кальция и факта разбавления молока водой.

Практическая  значимость исследования-  выбор продукции , наиболее привлекательной по качеству.

Глава 1.

Молоко представляет собой эмульсию молочных (жировых) шариков в молочной плазме. В состав молока входят вода, жиры, белки ( казеиноген, молочный альбумин и молочный глобулин), углеводы ( лактоза и в небольшом количестве глюкоза и др.), витамины ( А, С, D, группы В и др., а также провитамины А-каротины), минеральные вещества ( соли калия, натрия, кальция, магния и др.).
Молоко травоядных и всеядных животных имеет обычно нейтральную реакцию среды, рН  молока составляет 6,5-7,0.

Основными минеральными веществами молока являются кальций, магний, калий, натрий, фосфор, хлор и сера, а также соли — фосфаты, цитраты и хлориды.

Кальций является наиболее важным макроэлементом молока. Он содержится в легко усваиваемой форме и хорошо сбалансирован с фосфором. 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 Са ниже, чем зимой.

Са присутствует в молоке в трех формах:

• В виде свободного или ионизированного кальция — 11 % от всего кальция (8,4—11,6 мг%)
• В виде фосфатов и цитратов кальция — около 66 %
• Кальция, прочно связанного с казеином — около 23 %

До сих пор не выяснено, в какой форме находятся в молоке фосфаты и цитраты Са. Это могут быть фосфат Са, гидрофосфат Са, дигидроксофосфат Са и более сложные соединения. Однако известно, что большая часть этих солей находится в коллоидном состоянии и небольшая (20—30 %) — в виде истинных растворов.

Фосфор. Содержание Р колеблется от 74 до 130 мг%. Оно мало меняется в течение года, лишь незначительно снижается весной, а больше зависит от рационов кормления, породы животного и стадии лактации. Р содержится в молоке в минеральной и органической формах. Неорганические соединения представлены фосфатами кальция и других металлов, их содержание составляет около 45—100 мг %. Органические соединения — это фосфор в составе казеина, фосфолипидов, фосфорных эфиров углеводов, ряда ферментов, нуклеиновых кислот.

Микроэлементами принято считать минеральные вещества, концентрация которых невелика и измеряется в микрограммах на 1 кг продукта. К ним относятся железо, медь, цинк, марганец, кобальт, йод, молибден, фтор, алюминий, кремний, селен, олово, хром, свинец и др. В молоке они 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.

Применение

Применяется молоко при приготовлении различных круп (на молоке варится каша) и чая на молоке, а также добавляется в кофе. Молоко является основой для приготовления кисломолочных продуктов, сыров и входит в состав рецептуры многих блюд.

Нормы потребления

Институтом питания РАМН были разработаны рекомендуемые нормы потребления молочных продуктов на 1 человека в год — 392 кг (в пересчёте на молоко):

• Цельное молоко — 116 кг
• Масло сливочное — 6,1 кг
• Сметана — 6,5 кг
• Творог — 8,8 кг
• Сыр — 6,1 кг
• Мороженое — 8 кг
• Сгущённое молоко — 3 кг
• Обезжиренное молоко — 12,3 кг

Для поддержания нормального функционирования организма в рацион взрослого человека должно входить 25 % молока и молочных продуктов; для детского и подросткового — 50 %; для детей до 6 месяцев — 100 (материнского, а не коровьего молока) %.

Важное значение имеет и присутствие в рационе питания продуктов - источников кальция, необходимого для нормального роста и развития костной ткани. Недостаток кальция приводит к заболеваниям опорно-двигательного аппарата: сколиозу и нарушению осанки. В связи с увеличением объема крови и мышечной массы значительно увеличивается потребность организма подростков в железе.

Назначение и виды тепловой обработки

Свежевыдоенное молоко имеет температуру тела животного — около 37 °C, которая затем снижается до температуры помещения, то есть около 20—25 °C. Этот диапазон температур оптимален для развития микроорганизмов, находящихся в сыром молоке. Для сохранения качества молока необходимо предотвратить размножение микроорганизмов. Этого можно достичь тепловой обработкой молока, при которой в условиях повышенной температуры уменьшается количество микроорганизмов или происходит их полное уничтожение (термизация,пастеризация, стерилизация), либо снижением температуры (охлаждение и замораживание).

Пастеризация молочного сырья

Основная цель пастеризации — уничтожение патогенной токсинообразующей микрофлоры и инактивация ферментов. Длительная пастеризация: t=65 °C, z=30 минут

• Кратковременная пастеризация: t=71—74 °C, z=40 с
• Мгновенная пастеризация: t=85 °C, z=8—10 с
• Ультрапастеризация: t=125 °C, z=0,5 с

Стерилизация молочного сырья

В молочной промышленности процесс стерилизации молочного сырья производят по трём различным схемам:

• одноступенчатая в упаковке — после розлива молока в упаковку и её герметичной укупорки при температуре 115—120 °C с выдержкой 15—30 минут;
• двухступенчатая — предварительная стерилизация молочного сырья в потоке при температуре 130—150 °C в течение нескольких секунд, а затем вторичная стерилизация после розлива молока или молочных продуктов и её герметичной укупорки при температуре 115—120 °C в течение 15—20 минут.
• одноступенчатая с асептическим розливом — косвенная или прямая стерилизация молочного сырья при температуре 135—150 °C в течение нескольких секунд с последующим фасованием в асептических условиях в стерильную тару.

Молочные продукты

Существует большое количество продуктов, получаемых из молока: сливки, сметана, творог, кумыс, сыр, ряженка(биоряженка), пахта, 

сыворотка, варенец, кефир, йогурт, простокваша, ацидофилин

Глава2. Практическая часть

Опыт 1. Определение реакции молока на лакмус и фенолфталеин

В пробирку наливают 1 мл молока смачивают им лакмусовую бумажку, универсальную бумагу, после чего в пробирку добавляют 2-3 капли раствора фенолфталеина. Отмечают реакцию молока 3 видов:

Опыт 2. Осаждение казеиногена

В небольшую колбу наливают  2,5 мл молока и 5 мл дистиллированной воды, перемешивают содержимое колбы и добавляют по каплям  1 мл 3%- ного раствора уксусной кислоты.  Затем опять хорошо перемешивать содержимое и оставляют стоять на 5-10 мин. Выпавший осадок ( казеиноген и жиры) отфильтровывают, а фильтрат разливают по пробиркам  и используют в следующих опытах ( 3,4,5).

После промывания водой осадок  растворяют на фильтре 1%- ным раствором гидроксида натрия. С полученной жидкостью проделывают биуретовую  реакцию.

Вывод: признаков биуретовой реакции нет.

Опыт 3. Обнаружение глюкозы

Фильтрат, полученный в опыте 2, используют для обнаружения глюкозы реакцией с  гидроксидом меди ( II). В пробирку с 3-4 каплями раствора сульфата меди (II) приливают 1 мл раствора гидроксида натрия. К полученному осадку приливают фильтрат и взбалтывают смесь. Затем содержимое пробирки нагревают. Голубой осадок гидроксида меди (II) с глюкозой образует синий раствор, который  при нагревании образует желтый осадок неустойчивого гидроксида меди (I ). Данное вещество при дальнейшем нагревании приобретает красно-коричневую окраску вследствие образования оксида меди (I).

2 CH2-OH-(CHOH)4-COH+Cu(OH)2= 2CH2OH-(CHOH)4-COOH + Cu2O ↓+H2O

Вывод: во всех образцах молока содержится глюкоза, особенно много в домашнем парном молоке, т.к. в нем больше красного осадка оксида меди (I)/

Опыт \4. Определение солей кальция

В пробирку с фильтратом добавляют 3-4 капли раствора соды Na2CO3. Изменений не наблюдается

Вывод: Кальций в молоке содержится не в форме карбонатов.

          Опыт 5. Осаждение белков молока солями тяжёлого металла- сульфата меди (II).

В  пробирку наливают 1 мл молока, добавляют 2-3 капли раствора сульфата меди ( II). Видимых изменений нет.

Опыт 6.      Определение наличия крахмала

Наличие крахмала, который добавляют в молоко для придания ему густоты, можно легко и быстро определить с помощью йода. В небольшое количество молока следует капнуть несколько капель спиртового раствора йода.  Если молоко окрасилось в синий цвет, следовательно  в него подмешан крахмал, а желтовато-оранжевый цвет укажет на его отсутствие в молоке.

Вывод: Все виды молока не содержат крахмал.

Опыт 7. Определение наличия воды в молоке

При помощи спирта можно безошибочно определить, разведено ли молоко водой, если к  1 части молока добавить 2 части спирта, а затем полученную смесь активно взбалтывать в течении 1минуты. Закончив взбалтывание, необходимо сразу же вылить смесь молока и спирта в тарелку или блюдце, внимательно наблюдая за состоянием смеси фиксируя время, через которое в ней появятся хлопья белого цвета. Быстрое ( в течении 5-6 секунд) образование хлопьев казеина, выделившегося из спиртовой сыворотки, укажет на высокое качество молока, если же хлопья появятся со значительным опозданием, знайте- молоко разбавлено водой.

Вывод:     Отборное и домашнее молоко не разбавлено водой.            Отсутствие хлопьев в молоке « АРТА» ,  доказывает о наличии воды в нём.

Заключение:  

• Для поддержания нормального функционирования организма в рацион взрослого человека должно входить 25 % молока и молочных продуктов; для детского и подросткового — 50 %; для детей до 6 месяцев — 100 (материнского, а не коровьего молока) %.
•  Употребление молока благотворно влияет на здоровье человека, т.к. содержит необходимые вещества .

Вывод:

• В парном домашнем молоке по сравнению с молоком из магазина больше  глюкозы.
• Домашнее молоко необходимо употреблять после термической обработки.
• Самыми лучшими качествами среди магазинного молока обладает молоко отборное.

Литература:

1. Научно-методический журнал «Химия в школе» №5, 2004г
2. Интернет-ресурс
3. Горбатова К.К. Биохимия молока и молочных продуктов