XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

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 имеет разную цену и упаковку. Стоит ли покупать дорогое молоко?

Объект исследования: молоко коровье натуральное производителя ЗАО «Славгородский молочный комбинат» и молоко домашнее.

Предмет исследования – качество молока.

Цель исследования – исследовать качественные показатели и состав молока производителей г. Славгорода.

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:

1. Провести анализ литературных источников по составу, свойствам и качеству молока, изучить ГОСТ. 2. Провести органолептический и физико-химический анализ образцов молока различных торговых марок.

3. 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 ЗАО «Славгородский молочный комбинат» и домашнего молока.

1.Особенности химического состава молока

Молоко – один из важнейших продуктов человека. Молоко – самый первый продукт, который пробует в своей жизни человек. Именно с молока начинается дорога в жизнь.

История знакомства человека с молоком насчитывает более 10 тысяч лет. Из статей я узнал, что врачи Древнего Египта, Греции, Рима, наблюдая за действием молока на организм человека, называли этот чудесный напиток «источником здоровья», «соком жизни», «белой кровью».

Итак, какое бывает молоко?

В наши дни молоко получают от разных животных. Самое распространённое молоко коровье. Не многие знают, что в нашей стране, от общего количества потребляемого молока 95% составляет молоко именно коровье. Реже - молоко кобылиц. Покупая молоко в магазине, мы видим, что на упаковке написаностерилизованное, пастеризованное, витаминизированное молоко.

Стерилизованное молоко.Бывает так, что необходимо иметь небольшой запас молока. В этом случае незаменимо стерилизованное молоко. Под этим названием выпускают молоко, подвергнутое механической обработке под давлением и нагреванию до температуры свыше 100 градусов.

Пастеризованное молоко- нагревается до температуры 67 градусов. При При пастеризации сохраняются все питательные свойства молока, его можно не кипятить.А вот разливное молоко из фляг или купленное на рынке обязательно следует прокипятить. Парное молоко- сразу из-под коровки, с пенкой - имеет особую ценность. Кроме питательных веществ в нём содержатся также иммунные тела, способные уничтожать вредные для человека бактерии.Впрочем,подходит оно не всем, у некоторых людей вызывает вздутие живота (метеоризм), урчание в кишечнике, послабление стула. Свежее (сырое) молоко- уже не парное, но ещё и не кислое. Свойства такие же, как у парного, нотеряются иммунные тела,первозданный вкус и приятная теплота.

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

	Среднее значение	Пределы колебаний
Вода	87	83 - 89
Молочный жир	3,8	2,7 - 6,0
Азотистые соединения: · казеин · альбумин · глобулин и другие белки	2,7 0,4 0,12	2,2 – 4,0 0,2 – 0,6 0,05 – 0,2
Небелковые азотистые соединения	0,05	0,02 – 0,08
Молочный сахар	4,7	4,0 – 5,6
Зола	0,7	0,6 – 0,85

Минеральные вещества

Кальций придаёт прочность скелету и зубам, повышает возбудимость нервно-мышечного аппарата, способствует свёртываемости крови, участвует в работе мышц сердца. Магний входят в состав костей, зубов, успокаивающе действует на нервную систему, нормализует работу сердца. Ни одно пищевое вещество не передаёт организму кальций и магний лучше, чем молоко. Ребёнок, выпивая стакан молока, получает около 85% дневной нормы кальция, необходимого для формирования костей скелета маленького человека. Фосфор необходим для развития костной системы, является составной частью нервных клеток и мозга. Железо участвует в кроветворении, входит в состав красных клеток крови. Фтор защищает зубы от кариеза. Медь участвует в образовании гемоглобина крови.

Витамины

Почти все известные в настоящее время витамины содержатся в молоке. Витамин А – благотворно влияет на зрение, пищеварительную систему, печень и участвует в образовании белка в организме. Он способствует росту и развитию, сохраняет зрение. Витамин Д помогает усвоению кальция, влияет на рост и крепость костей, зубов и волос. Витамины группы В необходимы для пищеварительной и нервной системы человека, а также влияют на зрение, состояние кожи и аппетит. Гормоны: В молоке обнаружены такие гормоны, как гормон роста, адреналин, пролактин, окситоцин и много других полезных веществ, участвующих в процессах обмена, повышающих сопротивляемость организма, замедляющих старение и т.д. Ещё в молоке содержатся особые вещества, снижающих уровень стресса, они повышают содержание гормона кортизола, который борется со стрессом. Недаром говорят: «Молоко за вредность!»

Польза молока

Не многие знают, что 1 литр молока по своей питательной ценности равен: 500 грамм мяса говядины; 2-3 килограммам овощей; 7-8 яйцам. По рекомендации Института Питания РАМН молоко и молочные продукты должны составлять не менее 1/3 от потребляемых человеком в сутки продуктов. Каждый взрослый должен потреблять в сутки: молоко или кефир 2 стакана, масло, сыр, творог и сметану по 20 грамм. Дети должны потреблять молочных продуктов в 2 раза больше взрослого. Молоко служит сырьём для приготовления множества молочных продуктов: сливки, сметана, кефир, ряженка, йогурт, творог, масло, сыр, мороженное и т.д. Молоко и пища и лекарство! Трудно представить лечебное питание без молока и молочных продуктов. В детских садах и школах готовят блюда с молоком. Работникам «вредных условий труда» обязательно выдаётся молоко. Известно, что стакан молока с мёдом перед сном – проверенное средство при бессоннице. А стакан молока утром – активизирует мозговую деятельность. Также молоко с мёдом – народное средство при ангине и кашле. С давних пор кобылье молоко использовалось при лечении туберкулёза, пневмонии и бронхита. Было доказано, что оно способствует замедлению роста раковых клеток, улучшает иммунитет и кровь. Молоко эффективное средство при изжоге, а кисломолочные продукты нормализуют работу кишечника. Молоко очень полезно для работы мозга и предотвращает развитие умственных проблем. При усталости глаз после работы на компьютере рекомендовано смочить в прохладном молоке марлевые салфетки и положить их на закрытые веки, зрительное утомление проходит через несколько минут.

2. Определение органолептических показателей молока

Для исследования мы выбрали молоко нескольких производителей, которые наиболее часто встречаются в магазинах г. Славгорода и домашнее молоко. Для проведения эксперимента были взяты марки молока: Столица молока 2,5% - образец 1, Молочная река 2, 5% - образец 2, домашнее молоко – образец 3. 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.

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 (Приложение 1)

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.

В чашку Петри наливают тонкий слой молока. Используя микроскоп, тщательно рассматривают каждый из исследуемых образцов. Оборудование: чашки Петри, микроскоп световой. 2. Определение значения pH (Приложение 2)

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. 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 pH-датчиком.

3. Определение наличия крахмала (Приложение 3)

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 (Приложение 4)

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 (Приложение 5)

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, оборудование лаборатории «Точка роста». 6. Проба на кипячение (Приложение 6)

Данный метод основан на действии высокой температуры на состояние белковой фазы молока. 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 (Приложение 7)

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

Таблица № 2. Результаты исследования качества молока.

Если сравнить показатели проб молока отобранных нами торговых марок с ГОСТом, то можно сделать вывод, что все молоко соответствует регламенту качества. Сравним молоко по объёму и ценовой политике.

Таблица № 3. Сравнение цены на молоко.

Торговая марка	Объем упаковки, мл	Цена за упаковку, руб.	Перерасчет на 1 литр, руб.
Образец 1	900	46	51, 11
Образец 2	850	41	48,23
Образец 3	1000	45	45

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.

3. При сравнении образцов домашнего молока выяснили, что оно отличается большей жирностью от молока питьевого изготовителя ЗАО «Славгородский молочный комбинат. Таким образом гипотеза подтвердилась.

Данное исследование можно использовать в экономике, как показатель цена-качество, в медицине а также для ознакомления потребителей для личного использования.

Список литературы

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

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

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

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

5. 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 и оптической плотности.

Приложение 7. Проба на кипячение.