XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Молоко. Польза или вред

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Воронина С.Е. 1

---

1МКОУ СОШ№1 г.Карабаш Челябинской области

Кувшинникова С.В. 1

---

1МКОУ СОШ№1

Работа в формате PDF

2 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Сохранение здоровья подрастающего поколения всегда было важнейшей задачей любого государства. Одной из важнейших составляющих здорового образа жизни, наряду с занятиями физкультурой и спортом, правильным режимом труда, учёбы и отдыха, является питание. [1] «Молоко, - писал академик И. П. Павлов - это изумительная пища, приготовленная самой природой». Ультрафиолетовые лучи, исходящие от солнца или флуоресцентных ламп, несут энергию, которая изменяет химические свойства продуктов. Некоторые изменения молока, хранящегося в прозрачной ёмкости, портят его вкус. Изменения происходят быстро, в течение часа воздействия. Это значительно уменьшает потребительские свойства молока и его питательную ценность. По пищевой ценности оно может заменить любой продукт, но ни один продукт не заменит молоко. Но в современном мире все чаще на прилавках магазинов представлены не качественные продукты, касается это и молока. Данная работа актуальна в связи с тем, что современная экология, а так же режим работы и питания требует от нас полноценного и сбалансированного, а главное здорового питания. Но из-за редких санитарных проверок состав продуктов может отклоняться от стандартов ГОСТ, поэтому важно знать, какое молоко следует употреблять в пищу и как воздействуют на организм человека молочные продукты.        

Проблема: несоответствие качества молока    ГОСТу.

Цель: изучение состава молока различных производителей и определение влияния его на организм человека.

Задачи исследования:

1. Познакомиться с историей молока.

2. Изучить химический состав молока.

3. Научиться определять качественное и некачественное молоко.

Объект исследования: молоко

Предмет исследования: качество молока и влияние его на организм человека

Гипотеза:  качество молока представленных образцов соответствует ГОСТ и  оказывает положительное влияние на здоровье.

Новизна: Работа может быть использована на уроках биологии и химии при изучении темы белки, жиры, углеводы, при подготовке к ОГЭ и ЕГЭ

Методы исследования:

изучение литературы и интернет ресурсов по теме исследования

анализ источников информации по вопросам исследования

эксперименты

Глава 1. История возникновения молока.

Химия как наука начала свой отсчет в прошлом веке, в тот период она начинались с изучения химического состава молока. Происхождение слова молоко прописано в этимологическом словаре Крылова Г. А.

Молоко́. Очень старое слово. Его ближние родственники: латышское «malks» - «напиток», немецкое «мильх» - «молоко» живут не только в славянских, но и в германских и балтийских языках. Молоко буквально - «то, что выдаивается из вымени». [10]

Люди стали использовать молоко примерно в 8000 году до н.э. Человек давно познал целительную силу молока. Гиппократ назначал молоко больным туберкулезом, активно врачевал различные болезни молоком Авицена. Древние римляне считали, что Юпитер был выкормлен молоком небожительницы - козы Амалфеи и потому в качестве жертвоприношения подносили воинственному богу именно молоко. Выкормленные молоком волчицы основатели Рима всю жизнь отдавали дань уважения молоку. В нашей стране этим вопросом занимались Ильенко (1819-1877), затем Калантар (1859-1937). Химия молока (биохимия) как наука была создана в советское время профессорами Иниховым и Зайковским, которые работали в Вологодском молочном комбинате.  Ими в 20-30-ые годы  были написаны первые учебники по биохимии молока. Большой вклад в развитие науки о молоке внесли великие русские ученые — Павлов И.П. и Мечников И.И. [2] Считается, что прародителем некоторых современных домашних животных был тур. Уже 500 лет назад в северных частях России появились молочные буренки, а сам молочный промысел известен с IX века, о чем сохранились письменные свидетельства на берестяных грамотах. [2] В конце XIX века петербургский врач Карелль применил молоко для лечения заболеваний желудка, кишечника, печени. Причем он впервые использовал обезжиренное молоко, постепенно увеличивая дозу от 3 до 12 стаканов в сутки и не давая больному другой пищи в течение нескольких дней. Такой метод лечения полностью оправдал себя и был одобрен Боткиным. Благодаря классическим исследованиям И.П. Павлова и его учеников была разработана твёрдая научная база, подтверждающая исключительную роль молока и молочных продуктов в питании человека и животных. Всеми и всегда, писал И. П. Павлов, - молоко считается самой легкой пищей и дается при слабых и больных желудках и при массе тяжелых общих заболеваний".[2]

Выдающийся русский ученый С. П. Боткин называл молоко "драгоценным средством" для лечения болезней сердца и почек. Целебные свойства молока высоко ценил и автор "русского способа" лечения кумысом больных туберкулезом Г. А. Захарьин.

В 19 веке промышленность откликнулась на спрос, поголовье скота начало резко увеличиваться, а вместе с ним ухудшалось качество его содержания. Доильные фермы постоянно были грязными и переполненными, животные начали часто болеть, и на прилавки магазинов поступало молоко от нездоровых коров.

В настоящее время наше отношение к молочным продуктам изменилось. Люди осознали важность кальция и фосфора для здоровья костей. Молоко было отмечено докторами и учеными как богатый источник этих элементов, врачи рассматривали молоко как «незаменимы» компонент питания. Самое питательное и вкусное молоко поступает от здоровых животных, которые проводят большую часть своего времени на открытом воздухе на свежем пастбище, едят много травы, а их рацион дополнен сеном, корнеплодами, овощами и зерновыми культурами

Глава 2. Особенности химического состава молока

Молоко - незаменимый продукт питания человека, а также естественная пища новорожденных животных, которую, по образному выражению академика И.П. Павлова, приготовила сама природа. В его состав входят белки, молочный жир, молочный сахар, соли, микроэлементы, витамины. Всего в молоке содержится более 90 разных веществ: 20 аминокислот, 20 жирных кислот, 25 минеральных солей, 12 витаминов, 20 ферментов, молочный сахар. Компоненты молока образуются из тех веществ, которые поступают с кровью в молочную железу в виде предшественников: молочный сахар - из глюкозы и галактозы; белок из аминокислот; жир - из глицерина и жирных кислот, которые содержатся в кормах. Состав основных компонентов коровьего молока колеблется в пределах: белок - 2,7 - 3,7%, жир - 2,7-6,0%, молочный сахар - 4,0 - 5,6%, минеральные вещества - 0,6 - 0,85% Белки молока: казеин (2,7%), лактальбумины (0,4%), ферменты, низкомолекулярные белки. Основной углевод молока - лактоза (молочный сахар), легко сбраживаемая молочнокислой микрофлорой. [2] Альбумины, глобулины, витамины, минеральные соли, попадая в кровь, практически не подвергаются изменениям и через молочную железу попадают в молоко. Образование молока происходит в течение суток непрерывно. Для образования 1литра молока, содержащего 3,7% жира, 4,8% лактозы, 3,4% белка, 0,7% минеральных веществ, через вымя должно пройти 425 кг крови. Калорийность коровьего молока с жирностью 3,2% составляет 59 ккал на 100 грамм продукта. Если жирность 2,5%, то калорийность будет 52 ккал. Пищевая ценность молока 3,2%: белки — 2.9 г; жиры — 3.2 г; углеводы — 4,7 г. Требования стандарта к качеству питьевого молока [4] На территории России с 1 июля 2004г. введен ГОСТ Р 52090-2003 «Молоко питьевое. Технические условия», отменяющий ранее действующий ГОСТ 13277-79 «Молоко коровье пастеризованное. Технические условия».

Глава 3 Влияние молока на организм человека[8]

Полезные свойства молока [11]

Молоко содержит бактерии, которые производят молочную кислоту, убивающую микроорганизмы-вредители. Также оно богато минеральными веществами, в частности, кальцием, который считается необходимым для здорового роста костей, однако эти данные противоречивы. Согласно исследованию, повышенное потребление молока или иных пищевых источников кальция не снижает риск перелома костей у женщин в возрасте от 34 до 59 лет. Несмотря на это с молоком в организм человека поступают многие важные вещества: рибофлавин (витамин B2), витамины A, D, B1, B12, кальций, калий, фосфор, магний, натрий, железо, фтор, йод. При этом у 15-30% людей встречается непереносимость лактозы, содержащейся в напитке. Из-за этого могут возникать вздутие живота, боли, диарея, реже рвота. [11]

Благодаря лактозе в кишечнике строится здоровая микрофлора, защищающая его от вредоносных бактерий. Также считается, что регулярное употребление коровьего молока хорошо влияет на состояние желудочно-кишечного тракта и помогает справиться с язвой желудка и гастритом. Происходит это за счет снижения кислотности, которая у больных гастритом зачастую повышена.

Ученые из Медицинского центра Университета Канзаса выявили, что молоко имеет большое значение для мозга. За счет снижения окислительного стресса, напиток может помогать при различных заболеваниях, в том числе при болезни Паркинсона и Альцгеймера. [11]

Считается, что молоко полезно употреблять при хронических заболеваниях печени и желчного пузыря — гепатите, гепатозе, холецистите. Оно способствует очищению печени от токсических ядов, солей, застоявшейся желчи и других вредных веществ. [11]

Молочный жир насыщает организм энергией. Отмечается польза от молока для поддержания веса и наращивания мышечной массы: в 100 г напитка содержится около 3,2—3,5 г белка, при этом коэффициент его усвояемости очень высок. Для здорового роста и получения необходимого кальция детям рекомендовано выпивать в день 300 мл молока.

Вредные свойства молока [8]

1) Молоко может принести вред здоровью человека, если его организм не переносит лактозу. Фермент, который расщепляет лактозу, у большинства млекопитающих вырабатывается только в младенческом возрасте, а затем его действие  резко падает. Однако у человека есть особая способность, позволяющая вырабатывать этот фермент и, следовательно, переваривать молоко даже взрослым. У некоторых людей этой способности нет. Таким людям нужно всего лишь перейти на кисломолочные продукты, в которых лактоза практически отсутствует.

2) Ещё одна причина, по которой молоко может нанести вред — это качество молочной продукции. Большинству горожан доступно только молоко с больших молокозаводов, подвергшееся многократной обработке.

3) Вследствие высокого содержания казеина и бычьего инулина молоко и молочные продукты серьезно повышают риск развития диабета 1 типа. В молоке ученые нашли инсулиноподобный фактор роста, считающийся одной из предпосылок избыточного веса и онкологических заболеваний, а также холестерин, вызывающий атеросклероз.

Глава 4. Практическое исследование качества молока [7]

Опыт 1.      Определение наличия крахмала. (Приложение 1)

Наличие крахмала, который добавляют в молоко для придания ему густоты, определяем с помощью йода. В небольшое количество молока капаем 1-2 капли спиртового раствора йода.  Если молоко окрасилось в синий цвет, следовательно,  в него подмешан крахмал, а желтовато-оранжевый цвет укажет на его отсутствие в молоке.

Взяли образцы молока: Образец №1, Образец №2, Образец №3, Образец №4, Образец №5, Образец №6 сгущенное молоко, Образец №7 сухое молоко и добавили 2 капли раствора йода в каждый образец.

Вывод: синяяокраска появилась в образцах №4 и №7сухого молока, значит, в данных образцах находится крахмал. В образцах №1, №2, №3, №5, №6 сгущенное молоко окраска не изменилась, осталась желтой. Значит, крахмал в данных образцах не обнаружен.

Опыт 2. Определение наличия воды в молоке. (Приложение 2)

При помощи спирта можно определяем, разведено ли молоко водой. К 1 мл. молока добавить 2 мл. спирта, а затем полученную смесь активно взбалтывать в течение 1минуты. Наблюдаем за состоянием смеси, фиксируя время, через которое в ней появятся хлопья белого цвета. Быстрое (в течение 5-6 секунд) образование хлопьев казеина, выделившегося из спиртовой сыворотки, укажет на высокое качество молока, если же хлопья появятся со значительным опозданием, молоко разбавлено водой. В результате опыта выявилось долгое выпадение хлопьев в молокеобразца №1, №3, №5, быстро образовались хлопья в молоке №2.

Вывод: молоко образца №2 не разбавлено водой. Молоко образца №1 и №5 разбавлены частично. Максимально разбавлено водой молоко образца №3 и №4 , так как хлопья в данных образцах не образовались.

Опыт №3 Определение наличия казеина в молоке. [3] (Приложение 3)

К 3 мл молока добавили 1 мл уксусной кислоты, перемешали. Наблюдали образо­вание белых хлопьев. При скисании молока казеин выпадает в осадок в виде сгустка. Много хлопьев в молоке образца №1 и №2. В молоке образца №5 и сгущенное молоко образца №6 единичные хлопья, а в образце №3 и №4, образце №7 сухом молоке хлопья не обнаружены.

Вывод: белок казеин находится в молоке образца №1, образца №2, №5, в сгущенном молоке образца №6, а в молоке образца №3, №4, сухом молоке образца №7 белок казеин не обнаружен.

Опыт №4 Качественные реакции на белок. Биуретовая реакция. (Приложение 4) [9]

В пробирку поместили 4 мл молока и добавили биуретовый реактив (водный раствор сульфа­та меди(II) в щелочной среде). На границе соединения реагентов наблюдали образова­ние кольца сине-фиолетового цвета, что говорит о присутствии белка. Для чистоты эксперимента опыт провели на белке куриного яйца, под влиянием сульфата меди, белок окрасился в фиолетовый цвет. Пробы молокаобразца №1, №2, №5, сгущенное молоко №6, проявили фиолетовое окрашивание. Образцы молока №3 и №4 показали зеленое окрашивание, образец молока №7-голубое окрашивание.

Вывод: в молоке образца №3, №4, сухое молоко №7 белок не обнаружен. Образцы молока №1, №2, №5, сгущенное молоко №6 показали наличие белка в молоке.

Опыт №5 Ксантопротеиновая реакция [9] (Приложение5)

К 1 мл раствора молока добавили 2-3 кап­ли концентрированной азотной кислоты до появления белого осадка от свернувшегося белка. При нагревании раствор и осадок окрашиваются в ярко-жёлтый цвет, по каплям добавили избыток концентрированного раствора аммиака до появления щелочной реакции среды, опреде­ляемой по универсальной лакмусовой бумаж­ке. Выпадающий вначале осадок кислотного альбумината растворяется, и жидкость окра­шивается в ярко-оранжевый цвет. Данный опыт указывает на нали­чие в белках остатков ароматических ами­нокислот (фенилаланина, тирозина, трип­тофана). образцы молока№1, №2, №5, сгущенное молоко №6 показали желтый цвет.

Вывод:образцы молока №3, №4 и сухое молоко образец №7 не показали наличие белка, а пробы молока №1, №2, №5, сгущенное молоко №6 показали наличие белка в молоке.

Опыт №6 Определение глюкозы в молоке. [9] (Приложение 6).

В пробирку поместили по 1 мл молока от каждой пробы. Добавили реактив Фелинга, нагрели. Если в результате реакции в пробирке с молоком появляется кирпично-красный осадок, что говорит о наличии угле­водов. Для чистоты эксперимента опыт провели на растворе глюкоза с помощью реактива Фелинга, раствор приобрел ярко-оранжевую окраску. Затем взяли пробы молока добавили в каждую пробу сульфат меди и нагрели. Бледно оранжевая окраска появилась в молоке образца №1, №2, №5 ярко оранжевая окраска в образце №3, №4, №7.

Вывод: небольшое количество глюкозы содержится в молоке образца №1, №2, №5, №6 сгущенное молоко, большое количество глюкозы содержится в образцах №3, №4 и в образце №7 «сухое» молоке.

Опыт №7 Определение лактозы. [9] (Приложение 7)

В небольшой химический стакан (емкостью 25 мл.) наливаем 5-7 мл. молока, разбавленного водой (1:1), и добавляют к нему несколько капель уксусной кислоты при перемешивании смеси стеклянной палочкой. В кислой среде белок свертывается и выпадает в виде хлопьев. Осадок отфильтровывают и отбрасывают, а фильтр нейтрализуют 10%-ным раствором гидроксида натрия до слабощелочной реакции по индикаторной бумажке. Раствор щелочи добавляют по каплям при перемешивании жидкости стеклянной палочкой. Отливают 2 мл. полученного щелочного раствора, добавляют к нему 2 мл. реактива Фелинга, смесь перемешивают и нагревают верхнюю часть раствора до начинающегося кипения.

Вывод: углевод лактоза обнаружен вобразце №1, №2, №5, образец №6 сгущенное молоко. В образце молока №3, №4, «сухое молоко» №7 лактоза не обнаружена

Опыт №8 Определение жира [7] (Приложение 8)

На фильтровальную бумагу поместили по 3 капли исследуемого молока и под­сушили. Затем измерили диаметр жирного пятна. Чем больше диаметр пятна, тем больше содержание жира. Больше всего пятно было от молока образца №2, затем №1 и №5, самая маленькая жирность у молока образца №3, №4 , «Сухого» молока №6.

Вывод: самое жирное молоко образца №2, затем образец №1 и образец №5, сгущенное молоко образец образца №7. Самая маленькая жирность у молока образца №3 и №4.

Опыт №9 Определение антибиотиков в молоке. (Приложение 9)

Антибактериальные препараты препятствуют росту патогенных микроорганизмов, что увеличивает сроки хранения молочной продукции. В пробирку с молоком добавляем сметану и оставляют при комнатной температуре на сутки. Если молоко не реагирует на закваску — развитие молочнокислых бактерий тормозится антибиотиками. В образцах №1, №2, №3, №4, №5, №6 произошло свертывание молока, в образце №7 сухого молока молочный осадок выпал на дно пробирки.

Вывод: молоко образца №1, №2, №3, №4, №5, сгущенное молоко №6, «Сухое» молоко №7 антибиотики не содержат.

Опыт №10 Определение аспирина в молоке. (Приложение 10)

Аспирин в молоке применяют для продления свежести продукта. Добавки в виде салициловой, ацетилсалициловой и борной кислоты легко выявляет лакмусовая бумага. Цвет индикатора после помещения в молоко с перечисленными компонентами меняется на красный.

В исследуемых образцах молока индикаторная бумага цвет не изменила.

Вывод: молоко образца №1, №2, №3, №4, №5, сгущенное молоко №6, «Сухое» молоко №7 аспирин не содержат.

Опыт №11 Выращивание молочнокислых микроорганизмов. (Приложение 11)

В пробы молока добавили соль сульфат меди, так как минеральные соли обладают стимулирующим действием на рост мезофильных молочнокислых микроорганизмов. В чашку Петри поместили капли образцов молока от всех производителей и оставили на сутки в темном месте.

Вывод: молочнокислые микроорганизмы выросли в пробе из молока образца №1, №2, №5.

Заключение

Молоко - один из самых ценных продуктов питания человека. По пищевой ценности оно может заменить любой продукт, но ни один продукт не заменит молоко. Исключительно высокая пищевая ценность и степень усвоения основных компонентов молока и молочных продуктов делают их незаменимыми продуктами питания для людей всех возрастов.

Молоко и молочнокислые про­дукты — это природные целители. Включение молочных продуктов в пищевой рацион повышает его полноценность и способствует лучшему усвоению всех компонентов. По научно обоснованным нормам молочные продукты должны составлять 1/3 пищевого рациона суточной потребности человека. Высокая питательная ценность молока обусловлена оптимальным содержанием в нем необходимых для питания белков, жиров, углеводов, минеральных солей и витаминов, а также благоприятным, почти идеальным соотношением их, при котором эти вещества полностью усваиваются.

Гипотеза опровергнута, так как не все образцы молока соответствуют ГОСТ. Состав молока от производителей в образцах №1, №2, №5, сгущенное молоко №6, на основании исследований соответствует ГОСТ. В образцах молока №4, сухое молоко №7 обнаружен крахмал. В образцах молока №3, №4,№7 доказано отсутствие белка. Молоко и молочнокислые про­дукты — это природные целители. Включение молочных продуктов в пищевой рацион повышает его полноценность и способствует лучшему усвоению всех компонентов.

Вывод: Таким образом, исследуемые нами образцы показали, что не все образцы отвечают стандартам качества, которые предъявляются к молоку. Молоко - ценный продукт, который необходим для жизнедеятельности организма, но в единичных случаях может нанести вред.

Литература

Богатова О.В., Догарева Н.Г. Определение качества молока (методические рекомендации к лабораторному практикуму). Оренбург, ОГУ, кафедра технологии переработки молока и мяса, 2002.

Волков В.Н., Солодова Р.И., Волкова Л.А. Определение качества молока и молочных продуктов. // Химия в школе. 2002. № 1. С.57 -68.

Воскресенский П.И., Неймарк А.М. Основы химического анализа. М.: Просвещение, 1988.

ГОСТ 3625-84. Молоко и молочные продукты Титрометрические методы определения кислотности. –М.: Изд-во стандартов, 1996.

Горбатов К.К. Биохимия и молочные продукты. – М.: Колос, 1997.

Злотников Э.Г. Эстрин Э.Р. Особенности организации экспериментальных работ // Химия в школе. 1997. № 4. С.66 -68.

Практикум по основам сельского хозяйства. М.: Просвещение,1991.

Скурихин Н.М., Нечаев А.П. Все о пище с точки зрения химика.- М.: Высшая школа,1991.

Химия-10 О.С.Габриелян.

10. Этимологический словарь Крылова Г. А.

11.https://ria.ru/20210305/moloko-1600137861.html

Приложение