I Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
ДОМАШНЯЯ ЛАБОРАТОРИЯ МОЛОКА
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение 3
Глава 1. Практические опыты по определению качественного состава молока и молочной продукции 8
1.1. Опыт по выявлению крахмала в молоке 8
1.2. Выявление разбавленного водой молока 10
1.3. Тест на скисание 11
1.4. Выявление в молоке примесей соды и мела 12
1.5. Определение наличия примесей соды и мела в молоке в лабораторных условиях 14
Заключение 15
Список использованной литературы 16
Введение
Молоко – один из самых полезных продуктов. Оно содержит все питательные вещества, необходимые для человеческого организма и по своей ценности превосходит многие другие продукты. В состав молока входят: жиры, белки, минеральные соли и витамины. Значимость молока для человеческого организма особо подчеркивается в работах русского физиолога И.П. Павлова. Качественным составом молока и молочных продуктов широко занимались также А.С. Королев, А.Ф. Войткевич [2-5, 10].
Мы решили провести опыты по определению их качества молока в домашних условиях. Цель работы: разработать набор экспресс-тестов для выявления различных видов фальсификации молока.
Основные задачи исследования:
-
выявить опытным путем наличие примесей в молоке;
-
разработать практические рекомендации по определению качественного состава молока в домашних условиях.
Гипотеза. В ходе исследования было сделано предположение, что в составе молока могут оказаться примеси, не заявленные производителем и не предусмотренные стандартом.
Предмет исследования: реакция веществ, входящих в молочные продукты, на действие реактивов. Объект исследования: молоко для детского питания. Методы исследования: изучение научной литературы, Интернет-ресурсов по исследуемой проблеме, работа с энциклопедиями, беседа со специалистами, самостоятельное обдумывание, наблюдение, проведение экспериментов [1, 6-9]. Инструменты для исследования: емкость для молочных продуктов (пластмассовая, стеклянная или чашка Петри), этиловый спирт, йод, зеленка, сода пищевая, сырой картофель, уксусная кислота, линейка, набор пробирок, пипетка или шприц, индикаторные полоски с эталонной шкалой кислотности, компьютер.
Глава 1. Практические опыты по определению качественного состава молока и молочной продукции
Практическая часть состояла из нескольких опытов.
1.1 Опыт по выявлению крахмала в молоке
Мы взяли образцы нескольких видов молока, капнули в них йод, наблюдали несколько минут. Результаты опыта нас порадовали. Молоко не изменило своей окраски на синий цвет (рис. 1).
Рис. 1. Выявление крахмала в молоке
Вывод: ни один из образцов молока не содержит крахмала.
1.2. Выявление разбавленного водой молока
Часто производители разбавляют молоко водой. Мы решили выяснить, так ли это. Часть экспериментов мы проводили в лаборатории кафедры «Микробиологии, вирусологии, эпизоотологии и ветеринарно-санитарной экспертизы» Ульяновской ГСХА (рис. 2).
Для опытов использовали три вида молока для детского питания:
образец №1 – Молоко «Крепыш», стерилизованное, 3,2%;
образец №2 – Молоко «Крепыш», стерилизованное, витаминизированное, 3,2%;
образец №3 – Молоко «Агуша», стерилизованное, 2,5%.
Рис. 2. Эксперименты в лаборатории
В чашку Петри налили по 2 мл образцы молока №1, 2, 3. Добавили по 4 мл (т.е. вдвое больше) спирта (подкрашенного «зеленкой» для наглядности). 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 - более требуется времени для появления хлопьев (рис. 3).
Рис. 3. Исследование реакции молочного белка (казеина) на спирт
Результаты опытов были следующими:
образец №1 – хлопья образовались через 4-6 секунд,
образец №2 - хлопья образовались через 2-3 секунды,
образец №3 - хлопья не образовались.
Вывод. Образец молока под №3 сильно разбавлен водой. Это молоко «Агуша», стерилизованное, 2,5%.
1.3 Тест на скисание
Мы разлили молоко в пробирки по 5 мл (рис. 4). Образцы отстаивали в течение суток при комнатной температуре. Чистый продукт должен скиснуть, образовав сверху слой сливок. Если сливок не образуется, то молоко обезжирили. Если молоко не скисло, то в нем есть что-то лишнее - возможно антибиотик, или оно сделано из молочного порошка.
Результаты были следующими:
образец №1 – слой сливок составил 1,5 мм на 5 мл молока;
образец №2 – слой сливок составил 1 мм на 5 мл молока;
образец №3 – сливки в молоке не образовались, молоко за сутки не скисло.
Рис. 4. Проба отстаивания
Выводы: 1. Образец молока №2 содержит пониженное содержание жира, меньше чем образец №1, хотя на этикетке заявлен одинаковый процент жирности – 3,2.
2. Образец молока №3 содержит примеси, которые не позволяют ему скисать – возможно, это антибиотики, либо молоко изготовлено из молочного порошка.
1.4. Выявление в молоке примесей соды и мела
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 (рис. 5).
Рис. 5. Выявление в молоке примесей соды и мела
В ходе опыта при добавлении уксусной кислоты молоко во всех трёх образцах створожилось (рис. 6).
Рис. 6. Результаты выявления в молоке примесей соды и мела
Вывод: образцы молока не содержат примесей мела и соды.
Чтобы убедится в правильности проводимого эксперимента, мы добавили в молоко небольшое количество соды, а затем уксусную кислоту. Образовалась пена (рис. 7). Наличие мела в молоке также дает о себе знать пеной.
Рис. 7. Оценка достоверности эксперимента по выявлению в молоке примесей соды и мела
Вывод: результаты опыта по выявлению примесей соды и мела в молоке достоверны.
1.5. Определение наличия примесей соды и мела в молоке в лабораторных условиях
Для выявления в молоке соды брали индикаторные полоски. Обмакивали эти полоски в молоко и путем сопоставления цвета полоски с эталонной шкалой определяли кислотность молока (рис. 8).
Рис. 8. Определение наличия примесей соды и мела в молоке
в лабораторных условиях
Нормой считается 6-7 единиц. Результаты опыта показали следующее:
образец №1 – pH=7 (тест-полоска изменила цвет на слегка оранжевый);
образцы №2 и 3 – pH=6 (тест-полоска изменила цвет на ярко-желтый).
Вывод: Ни в одном из образцов примесей соды не обнаружено.
Достоверность опыта проверяем путем добавления в молоко соды. Обмакнув тест-полоску в молоко с содой, видим изменение цвета на зеленый, что соответствует щелочной среде (pH=9) (рис. 9).
Рис. 9. Проверка чистоты эксперимента по выявлению примесей соды и мела в молоке
Вывод: результаты опыта по выявлению примесей соды и мела в молоке достоверны.
Мы разработали набор экспресс-тестов «Домашняя лаборатория молока». Предлагаем использовать данный набор для выявления различных видов фальсификации молока: примесей крахмала, соды, мела, муки, а также для выявления молока с пониженным содержанием молочного жира, молока разбавленного водой. Набор включает реактивы и инструкцию по применению.
Набор «Домашняя лаборатория молока» позволяет легко и доступно протестировать молочную продукцию, как в лабораторных, так и в домашних условиях.
Мы рекомендуем использование набора любому потребителю молочной продукции для ответственного подхода к вопросу здорового питания, что поможет исключить употребление в пищу фальсифицированного или недоброкачественного молока и снизить кишечные расстройства.
Заключение
1. Выявление примесей крахмала в молоке осуществляют путем добавления 2-3 капель йода к 2 мл исследуемой пробы. О наличии примесей свидетельствует изменение цвета молока на голубой или фиолетовый.
2. Для выявления разбавленного водой молока к 2 мл молока добавляют 4 мл спирта. Реакцию учитывают по скорости створаживания. Неразбавленное молоко створаживается мгновенно.
3. Для выявления молока с пониженным содержанием молочного жира проводят пробу отстаивания в течение суток при комнатной температуре. Реакцию учитывают по степени скисания молока. Если отсутствует слой сливок, то молоко обезжиренное. При замедлении или отсутствии процесса скисания в молоко добавлены антибиотики или оно сделано из молочного порошка.
4. Для выявления в молоке примесей мела к 2,5 мл образца добавляют уксусную кислоту (2-3 капли). Появление пены свидетельствует о наличии примесей.
5. Для выявления в молоке соды используют индикаторные полоски. Реакцию выявляют по изменению цвета тест-полоски и сопоставления ее с эталонной шкалой. Нормой считается кислотность 6-7 единиц. Превышение нормы означает наличие в молоке примесей соды.
Список использованной литературы:
1. Болушевский С.В. Научные опыты на кухне / С.В. Болушевский, М.Я. Яковлева. – М.: Эксмо, 2014. – 96 с.: ил. – (Опыты для детей).
2. Большая энциклопедия школьника. Оксфорд / Пер. с англ. У.В. Сапциной, А.И. Кима, Т.В. Сафроновой и др. – М.: ЗАО «РОСМЭН-ПРЕСС», 2011. – 664 с.
3. Большая книга «Почему». - М.: РОСМЭН, 2011. – 367 с.
4. ГОСТ 31449-2013 Молоко коровье сырое. Технические условия. Электронный фонд правовой и нормативно-технической документации Молоко [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200102731
5. Государственная служба государственной статистики [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.gks.ru/
6. Как проверить качество молока в домашних условиях [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://mamabook.com.ua/kak-proverit-kachestvo-moloka-v-domashnih-usloviyah/
7. Как определить качество молока [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://mne-30.ru/kak-opredelit-kachestvo-moloka/
8. Как делают молоко [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.kakprosto.ru/kak-893164-chto-takoe-vosstanovlennoe-moloko
9. Качественная реакция на йод - видеоопыт в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://school-collection.edu.ru/catalog/res/c2d27777-5bfd-693c-ba9d-8449cf690f9/
10. Молоко. Википедия [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/