XV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ МОЛОКА

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Кревная Д.О. 1

---

1Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Основная общеобразовательная школа № 2»

Оброскова М.А. 1

---

1Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Основная общеобразовательная школа № 2»

Работа в формате PDF

1.3 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Молоко – известный с древности, и один из самых популярных продуктов питания. Это богатая различными питательными веществами жидкая пища животного происхождения. Древние философы называли его "источником здоровья", "соком, жизни", "белой кровью". Великий русский физиолог И. П. Павлов сказал, что "молоко – самая лёгкая пища при слабых и больных желудках и при массе других тяжёлых заболеваний".

В настоящее время молоко составляет значительную долю в сельскохозяйственном валовом продукте нашей страны.

Актуальность. В последнее время все большую актуальность приобретает тема качества продуктов питания, а именно безопасность. Проблема фальсификации молока и молочных продуктов влияет на здоровье населения, следовательно, затрагивает всех нас – жителей России. Качество молока всегда актуальный вопрос, так как затрагивает здоровье человека.

Проблемный вопрос. Вся продукция на прилавках магазинов должна соответствовать ГОСТу, но молоко различных марок имеет разную цену и упаковку. Стоит ли отдавать предпочтение самым дорогим маркам или разницы нет?

Объект исследования: молоко коровье натуральное различных российских производителей, и растительный аналог молока «Не молоко».

Предмет исследования – качество молока.

Цель исследования – исследовать качественные показатели и состав молока различных российских производителей.

Этапы исследования:

1. Изучить особенности состава молока (компоненты).

2. Выбрать молоко различных производителей.

2. Провести органолептическое и лабораторное исследование.

3. Сделать выводы и оформить работу.

Задачи исследования:

Провести анализ литературных источников по составу, свойствам и качеству молока, изучить ГОСТ.

Провести органолептический и физико-химический анализ образцов молока различных торговых марок.

Изучить и дать сравнительную характеристику образцов молока различных торговых марок.

Гипотеза: анализ качества молока по органолептическим и физико-химическим показателям даст возможность оценить качество продукта различных торговых марок.

Особенности химического состава молока

Молоко – сложная полидисперсная система, содержащая более 100 различных химических и биологических веществ. Дисперсионной средой в нем является вода (83-89%), дисперсной фазой – жир, белки и другие компоненты (11-17%). Молочный сахар и соли растворены в воде. Степень дисперсности отдельных веществ различна. Так, белковые вещества находятся в молоке в виде коллоидных растворов, молочный жир – в виде эмульсии микроскопических жировых шариков в молочной плазме.

Химический состав молока (смотри таблицу) непостоянный. Он зависит от породы скота, периода лактации животного, условий его кормления и содержания и других факторов. Наибольшим изменениям подвержены содержание и химический состав молочного жира. Относительным количественным постоянством характеризуются молочный сахар, минеральные соли и в известной мере белки.

Питательность 1 литра молока составляет – 685 ккал. Калорийность зависит, главным образом, от содержания жира и белка. Переработка молока ведет к изменению его пищевой ценности и вкусовых качеств.

Таблица 1. Химический состав молока

Молочный белок – важнейший защитный фактор, так как он связывает пары кислот и щелочей, а также нейтрализует ядовитые тяжелые металлы (следы) и другие вредные вещества. Благодаря содержанию в молоке кальция, фосфора, витаминов снижается возможность возникновения авитаминозов.

Кроме питания человека молоко идет на кормление сельскохозяйственных животных (телят, свиней, птиц).

Определение органолептических показателей молока

Для исследования мы выбрали молоко нескольких производителей, которые наиболее часто встречаются в магазинах Мурманской области: «Село зеленое», «Простоквашино», «Домик в деревне», детское молоко «Тема» и растительный заменитель молока «Не молоко». Все результаты экспериментов занесли в таблицу 2 «Результаты исследования».

1. Определение внешнего вида

Внешний вид молока оценивают при его осмотре в прозрачном сосуде. Стеклянный стакан или цилиндр объемом 100-200 мл до середины заполняют молоком. Внимательно осматривают образец, отмечая его однородность, наличие загрязнений и примесей. Дают молоку отстояться в течение 3-5 мин и отмечают наличие осадка.

Оборудование: стакан (колба) на 100-200 мл.

2. Определение цвета

Цвет молока бывает: белый, желтый, слегка желтоватый, кремовый (у топленого молока), серый, голубой, слегка синеватый (у нежирного молока). В мерный цилиндр объемом 100-250 мл наливают 50-60 мл молока, подносят к цилиндру белый лист бумаги и сравнивают цвет бумаги и образца.

Оборудование: колба на 100 мл, лист белой бумаги.

3. Определение консистенции

Консистенцию определяют по следу молока, остающемуся на стенках сосуда после его взбалтывания. При нормальной консистенции после стекания молока со стенок остается равномерный белый след.

В демонстрационную пробирку наливают молоко до середины объема. Закрывают пробирку пробкой и слегка встряхивают ее, чтобы обеспечить смачивание стенок. Дают молоку стечь и в течение 1-2 минуты оценивают результат.

Оборудование: химические пробирки.

4. Определение запаха

Свежее молоко имеет слабый специфический аромат. Со временем продукт портится, может появиться кормовой, окисленный, протухлый, прогорклый, затхлый, плесневелый или гнилостных запах. Возможны оттенки запаха нефтепродуктов, лекарственных, моющих, дезинфицирующих средств и других химикатов, а также лука, чеснока, полыни и др.

В пробирку наливают молоко чуть больше половины ее объема, закрывают пробирку пробкой или предметным стеклом. Энергично взбалтывают, открывают пробирку. Запах определяется многократными короткими вдыханиями.

Оборудование: химические пробирки.

5. Определение вкуса

Вкус доброкачественного молока слегка сладковатый. Молоко может иметь: недостаточно выраженный, простой вкус; кормовой, хлебный, кислый, прогорклый, горький, плесневелый гнилостный вкус; вкус нефтепродуктов, лекарственных, моющих, дезинфицирующих средств и других химикатов; вкус лука, чеснока, полыни и др.

Наливают в стакан немного молока комнатной температуры. Для определения вкуса полость рта ополаскивают небольшим количеством молока (5-10 мл). После каждой пробы рот споласкивают водой и делают перерыв.

Оборудование: стаканы для пищевых продуктов.

3. Определение физико-химических показателей качества молока

1. Определение степени чистоты и однородности

При производстве, транспортировке, хранении молока в него могут попасть покровный волос животного, частицы корма, подстилки, пыли и т.п., а с ними и микроорганизмы. Загрязненное молоко быстро портится.

Для определения в молоке механических примесей можно использовать световой микроскоп. В чашку Петри наливают тонкий слой молока. Используя микроскоп, тщательно рассматривают каждый из исследуемых образцов.

Оборудование: чашки Петри, микроскоп световой.

2. Определение значения pH

О свежести и натуральности молока можно судить по его кислотности. Для свежего молока pH находиться в пределах 6,4-6,7, т.е. молоко имеет слабокислую среду. Через некоторое время в молоке начинают развиваться микроорганизмы, прежде всего молочнокислые бактерии, которые сбраживают молочный сахар и образуют молочную кислоту, что повышает кислотность продукта. Кислотность молока тем выше, чем дольше его хранят неохлажденным.

В одинаковые емкости наливают образцы молока, проводят измерения pH с помощью индикаторной бумаги или pH-датчика цифровой лаборатории. После каждого измерения датчик промывают. Оставляют образцы при комнатной температуре и повторяют измерения через три дня.

Оборудование и реактивы: пробирки, индикаторная бумага, цифровая лаборатория с pH-датчиком.

3. Определение наличия крахмала

Крахмал и муку добавляют в молоко, чтобы придать ему более густую консистенцию после разбавления водой.

В чашки Петри помещают по 5-10 мл молока различных производителей. Отдельно готовят контрольный образец с раствором крахмала. К каждому образцу по каплям добавляют раствор йода. Появление синей окраски указывает на присутствие крахмала.

Оборудование и реактивы: чашки Петри, раствор крахмала, раствор йода.

4. Определение степени разбавленности

В процессе предпродажной подготовки молоко разбавляют для получения большого объема, при этом до определенной жирности продукт доводят искусственно. Степень разбавленности молока водой также определяет качество продукта.

В пробирку наливают молоко и этиловый спирт в соотношении 1:2. Смесь взбалтывают в течение 20 сек, после чего быстро выливают в чашку Петри, поставленную на темный фон. Если молоко не разбавлено, то через 5-7 сек в жидкости появятся хлопья. Если образование хлопьев наблюдается значительно позже, то молоко ранее было разбавлено водой. Так при разбавлении на 20% (по объему) хлопья появляются спустя 30 сек, при 40% - 30 сек, при 50% - 40 сек.

Оборудование и реактивы: пробирки, этиловый спирт, чашки Петри.

5. Определение плотности

Для определения плотности молока используют лактоденсиметр, или ареометр. Мы использовали лабораторный ареометр. Метод основан на определении объема анализируемой пробы и массы плавающего в ней ареомера.

Плотность молока свидетельствует о наличии в нем жира и степени разбавлености. Чем выше плотность молока, тем оно жирнее, чем меньше, тем более разбавлено водой.

Определение плотности молока проводят при температуре 20±5°С. Для этого 250 мл молока оставляют на 2-3 часа, чтобы оно нагрелось, или подогревают до нужной температуры на водяной бане. После этого молоко перемешивают шпателем и переливают в сухой мерный цилиндр нужного объема. Осторожно опускают ареометр в молоко и через 3 минуты после установления его в неподвижном положении, проводят первый отсчет показаний. После этого ареометр немного погружают в молоко и проводят повторный отсчет показаний. Если погрешность измерений незначительна, то показания записывают, в случае большой погрешности измерения проводят несколько раз и подсчитывают среднее арифметическое всех показаний.

Оборудование: цилиндр лабораторный, термометр, ареометр.

6. Проба на кипячение

Данный метод основан на действии высокой температуры на состояние белковой фазы молока. При длительном хранении продукта, или ненадлежащем хранении, молоко сбраживается или портится под действием бактерий. Молоко сброженое или испорченное, под действием температуры створаживается и в нем появляются белые творожистые хлопья.

Для проведения анализа в пробирку отмеряют 10 мл молока и помещают ее в водяную баню с температурой воды 100-120°C. Выдержав пробу 5 мин, пробы переливают в чашку Петри и просматривают консистенцию молока. Появление белых хлопьев белка свидетельствует о низкой стойкости молока к нагреванию.

Оборудование: пробирки, водяная баня, чашки Петри.

7. Определение присутствия соды

Для предотвращения скисания, некоторые производители добавляют в молоко гидрокарбонат натрия (соду) и таким образом продлевают время хранения продукта.

Определить соду в молоке можно несколькими способами: реакцией с бромтимоловым синим, реакцией с розоловой кислотой, нейтрализацией аспирином или гашение лимонной/уксусной кислотой.

Мы выбрали способ нейтрализации аспирином. Аспирин реагируя с содой образует соли натрия, которые на втором этапе реагируют с солями железа (хлористым железом) образуя нерастворимый осадок бордового или красно-желтого цвета.

Для этого в пробирки наливают молоко и воду в равных количествах. К полученному раствору добавляют по 2 мл 10%-го раствора аспирина. Все перемешивают и нагревают на водяной бане до 65ºC. После в пробирки добавляют по 10 капель 10%-го раствора хлористого железа. Если в молоке присутствует гидрокарбонат натрия (сода), то содержимое пробирки окраситься в красный или бордовый оттенок, а затем выпадет в осадок. Если в молоке сода не присутствует, цвет пробирки не изменится.

Оборудование и реактивы: пробирки, водяная баня, 10% раствор аспирина, 10% раствор хлористого железа.

4. Определение соответствия молока ГОСТу

Все результаты исследования мы занесли в таблицу № 2 «Результаты исследования качества молока».

Требования к качеству молока установлены ГОСТом 31450-2013 «Молоко питьевое. Технические условия», техническим регламентом Таможенного союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции», техническим регламентом Таможенного союза ТР ТС 022/2011 «Пищевая продукция в части ее маркировки» и техническим регламентом Таможенного союза ТР ТС 033/2011 «О безопасности молока и молочной продукции».

Таблица № 2. Результаты исследования качества молока.

Если сравнить показатели проб молока отобранных нами торговых марок с ГОСТом, то можно сделать вывод, что не все молоко соответствует регламенту качества.

Сильно отличается по показателям молоко «Станичное 3,2%», это молоко имеет кисловатый вкус, осадок и положительную пробу на разбавленность. Однако, при проверке упаковки выявилось, что срок годности у данного молока истек 13.06.2021 года. Однако это не объясняет положительную пробу на разбавленность, которую можно объяснить только разбавлением молока водой при производстве и его фальсификацией.

Отличается от ГОСТа образец «Не молоко 3,2%» (овсяное), но учитывая растительное происхождение данного продукта, нельзя применять к нему ГОСТ на молоко животного происхождения. Соответственно можно считать, что показатели и этого продукта соответствуют допустимым значениям к растительному сырью.

В ходе работы мы обратили внимание, на то, что часто производитель обманывает покупателя, уменьшая объем молока. Молоко объемом в 1000 мл, мы увидели только у торговой марки «365 дней», по этому сочли необходимым пересчитать стоимость на 1 литр и сравнить цены. (таблица № 3, стр. 15).

Если сравнить молоко различных торговых марок по объему и ценовой политике, то можно сказать, что дорогое молоко не отличается по качеству с молоком более дешевых производителей. Так молоко «365 дней 2,5%» оказалось качественней, чем «Село зеленое 2,5%». Дорогое молоко «Тема 3,2%» не лучше, чем более дешевое. Однако в пользу молока с пометкой «детское» следует заметить, что главным критерием, которое играет роль в выборе молока для детского питания, можно считать микробиологический показатель и качество пастеризации или стерилизации продукта. Недопустимо, чтобы детское молоко было обсеменено микроорганизмами. Поскольку микробиологический анализ мы не проводили, то будем считать, что данное молоко более дорогое за счет качественной пастеризации.

Таблица № 3. Сравнение цены на молоко.

Заключение

В ходе исследовательской работы мы провели исследование молока различных торговых марок и соответствие показателей нормативам. По итогу проведенной работы мы сформулировали следующие выводы:

1. На основании нормативной документации установили качественные и количественные показатели молока, определили методику анализа этих характеристик.

2. В результате проведенного исследования установили, что коровье молоко торговых марок, отобранных нами для анализа, в основном соответствует нормативам к данной продукции. Не соответствует нормативам молоко торговой марки «Станичное 3,2%» и растительное сырье под торговой маркой «Не молоко 3,2%» (овсяное).

3. При сравнении образцов молока с различной жирностью, установили, что молоко «Село зеленое 3,2%» не соответствует заявленной жирности, является разбавленным. Молоко «Станичное 3,2%» имеет кисловатый вкус, осадок и положительную пробу на разбавленность. Что объясняется истекшим 13.06.2021 г сроком годности и разбавленностью. Растительный продукт, заменитель натурального молока «Не молоко» содержит крахмал, имеет значение pH 5, плотность ниже, чем у коровьего молока, положительную пробу на кипячение.

Таким образом гипотеза подтвердилась: в ходе анализа качества молока по органолептическим и физико-химическим показателям мы выявили, что молоко торговой марки «Село зеленое 3,2%» разбавлено водой, молоко «Станичное 3,2%» разбавлено водой и имеет изменения органолептических показателей из-за истекшего срока годности, а растительный продукт «Не молоко», не соответствует ГОСТу на животноводческий продукт.

Из результатов проделанной работы можно сделать заключение, что более дешевое в ценовой политике молоко, не всегда хуже по качеству. А дорогие марки молока, обманывают покупателей за счет уменьшения объема молока в упаковке.

Данное исследование можно использовать в экономике, как показатель цена-качество, в медицине и диетологии, так как проводилось и исследование детского молока и растительного заменителя, а также для ознакомления потребителей для личного использования.

Рекомендации: законодательно стандартизировать объем продуктов в упаковках для предотвращения обмана покупателя.

Список литературы

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

Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 033/2011 «О безопасности молока и молочной продукции».

Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции».

Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 022/2011 «Пищевая продукция в части ее маркировки».

Окорокова Ю.И., Еремин Ю.Н. Гигиена питания - 3-е изд. - М. Медицина, 1981

Приложения

Приложение 1. Подготовка к исследованию.

Приложение 2. Исследование чистоты и однородности.

Приложение 3. Исследование pH-среды (этап №2).

Приложение 4. Исследование содержания крахмала.

Приложение 5. Исследование разбавленности.

Приложение 6. Исследование плотности.

Приложение 7. Проба на кипячение.