XX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Определение физико-химических характеристик различных сортов мёда для проверки возможности фальсифицирования

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Коберман Е.С. 1

---

1МАОУ "ООШ №28"

Полевая И.И. 1

---

1МАОУ "ООШ №28"

Работа в формате PDF

1.1 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Мы живем в то время, когда экологическая ситуация оставляет желать лучшего. Рост промышленного загрязнения окружающей среды оказывает неблагоприятное влияние на наш иммунитет, дыхательную, сердечнососудистую системы, ведет к хроническим заболеваниям. В зимний период особенно остро также стоит проблема профилактики и лечения простудных болезней. Медикаментозные методы борьбы с болезнями далеко не всегда эффективны. Кроме того, длительное повторное использование синтетических лекарственных препаратов часто вызывает различные побочные осложнения. Вот почему возрос интерес к естественным методам лечения.

Мёд – этот удивительный, продукт пчеловодства, который используется повсеместно: в кулинарии, косметике, медицине.

Таким образом, объектоммоего исследования является мёд.

Но не всегда в торговых точках можно приобрести натуральный нефальсифицированный продукт, поэтому проблемой моего проекта стал вопрос: «Как определить качество продаваемого мёда, и какие полезные компоненты он содержит?»

Проблема выбора полезного мёда заставила меня задуматься после того, как я столкнулась с ситуацией, когда на прилавке магазина «Магнит» мне попались два образца мёда одной фирмы, одного состава с различной датой выработки и их внешний вид озадачил. Но об этом чуть позже.

Исходя из этогопредметом исследования можно считать качество мёда или его физико-химические характеристики.

Предполагаю (выдвигаю гипотезу), что существуют некоторые уловки продавцов мёда, выдающих фальсификат за полезный продукт. Для решения проблемы формулирую цель: узнать химический состав и свойства меда изучаемых сортов мёда и проверить возможность их фальсифицирования. В связи с этим выдвигаю ряд задач:

1. изучить литературу по теме проекта.

2. провести экспериментальное исследование по определению подлинности мёда и его полезных компонентов.

3. проанализировать результаты исследования

4. сделать выводы.

1. Основная теоретическая часть

1.1. Cостав, свойства мёда, минеральные вещества в мёде.

Пчелы вырабатывают мёд из нектара или пади. При этом в организме пчелы происходят сложные превращения. Мёд почти полностью состоит из нектара растений, только некоторые компоненты попадают в мёд из организма пчелы. В состав мёда входит около 300 различных веществ, основу его составляют простые сахара – фруктоза и глюкоза.

Превращение нектара в мёд начинается еще в организме пчёл. Раствор углеводов, минеральных солей, ароматических веществ с водой и другими веществами пчелы переносят с растений в восковые ячейки сотов. Много пчёл работает не только на сборе и перенесении нектара, но и на его переработке в улье.

Вырабатывая мёд из нектара, пчелы испаряют воду, перемешивают в сотах и обрабатывают ферментами. Вследствие этого изменяется химический состав продукта. Основная масса воды испаряется из нектара в первый же день. [10]

Мёд обладает бактерицидным действием, усиливает обмен веществ, ускоряет регенерацию тканей, оказывает противовоспалительное, рассасывающее и тонизирующее действие. Мёд нормализует деятельность желудочно-кишечного тракта, стимулирует функцию внутренних органов, предупреждает склероз, нормализует сон, стимулирует защитные силы организма и т.д. Было установлено, что пчёлы при изготовлении мёда из нектара добавляют в него вещество – ингибин, вырабатываемый ими, в результате мёд становится совершенно стерильным продуктом. Искусственный мёд, полученный из сахара, не имеет лечебных свойств, характерных для натурального мёда. [3]

При наружном применении мёд обеззараживает, убивает всех микробов, стафилококков и пр. Во время первой и второй мировых войн, врачи использовали мёд для наложения повязок. Такая повязка никогда не присохнет, рана быстро покрывается новым эпителием (зарастает). Сотовым мёдом можно лечить катаракту глаз, так как мёд усиливает кровообращение в месте применения, что приводит к очищению тканей.

Содержание минеральных веществ в меде.

Таблица 1

Мёд имеет сложный химический состав. В нем содержится около 20% воды и 80% сухого вещества, из которого виноградный сахар составляет 35% и плодовый – 40%. Кроме того, мёд содержит сахарозу (1,3-5%), мальтозу (5-10%), декстрины (3-4%). Количество белковых веществ в цветочном меде равно 0,04-0,29%, а в падевом – 0,08-0,17%. В мёде содержится до 20 аминокислот.

В меде имеется яблочная, молочная, винная, щавелевая, лимонная, янтарная и другие кислоты. Кислотность цветочных медов (рН) составляет 3,78, падевых – 4,57. Цветочные мёды имеют значительно меньше (до 0,14%) минеральных веществ (зольность), чем падевые (1,6%.). В мёде содержатся такие ферменты, как инвертаза, диастаза, каталаза, липаза и др. Из витаминов в мёде преобладают B1, B2, B3, пантотеновая, никотиновая (РР), аскорбиновая кислота (С) и др.

Потемнение мёда при нагревании объясняется тем, что аминосоединения вступают в реакцию с моносахаридами и образуются темно-окрашенные соединения (мелокондины). [4]

Содержание витаминов в меде.

Таблица 2

1.2. Сорта и виды мёда.

Сорт меда можно точно определить по цвету, аромату и вкусу. Многие сорта меда отличаются один от другого не только основной окраской, но и множеством самых разнообразных оттенков. Известны сорта меда совершенно бесцветные — прозрачные как вода.

Светлый мед принадлежит к лучшим сортам. Но вообще имеются данные, согласно которым мёд темной окраски содержит больше минеральных солей, главным образом железа, меди, марганца, и поэтому должен считаться более ценным для организма, чем светлый.

Для некоторых сортов меда характерен исключительно приятный, нежный аромат (липовый мед). Н. В. Гоголь устами пасечника Рудого Панько говорит: «...А мёду и забожусь, лучшего не сыщете на хуторах. Представьте себе, что как внесешь сот — дух пойдет по всей комнате, вообразить нельзя какой: чист как слеза или хрусталь дорогой, что бывает в серьгах». Но встречаются сорта меда с неприятным запахом (табачный мед и другие).

Название мёда зависит от вида растений, с которых собран нектар, например,

• гречишный,

• подсолнечниковый,

• эспарцетовый,

• донниковый,

• липовый,

• белоакациевый,

• вересковый и др.

Такой мёд называется монофлорным. Но мёд может содержать примеси иного происхождения. Например, подсолнечниковый мёд иногда содержит примеси люцернового. Примеси в незначительном количестве не влияют на качество мёда. Мёд, выработанный пчелами из нектара различных растений, называют полифлорным. Иногда название мёда связано с местностью или угодьями, где пчелы собирают нектар (к примеру, карпатский, дальневосточный, башкирский, луговой, лесной).

Гречишный мед темнее по цвету - от темно-желтого с красноватым оттенком до темно-коричневого, отличается своеобразным ароматом и специфическим вкусом. Некоторые дегустаторы отмечают, что гречишный мед «щекочет» горло. В гречишном меде значительно больше белков и железа, чем в светлых сортах меда. В связи с этим его рекомендуют принимать при малокровии.

Липовый мед принадлежит к одному из лучших сортов. Свежеоткачанный липовый мед очень душист, обычно прозрачен, по цвету – светло-желтый или зеленоватый.
В народной медицине липовый мед широко применяют при простудных заболеваниях и особенно как потогонное средство.

Малиновый мед обладает нежным вкусом - он словно тает во рту. Этот мед светлого белого цвета, с очень приятным ароматом.

Яблоневый мед - светло-желтый, исключительно приятного аромата и нежной окраски.

Окраска мёда бывает всех оттенков, от светло-желтого до коричневого и бурого в зависимости от вида растения, с которого пчелы собрали нектар. По цвету различают три группы сортов мёда:

• светлые,

• умеренно окрашенные

• и темные.

Темный мёд полезнее светлого. В нём содержится больше минеральных и других веществ.

Серпуховый мёд – обладает зеленоватым цветом приятным ароматом и особенным вкусом.

1.3. Физические свойства мёда.

Цвет мёда. Один из важнейших показателей этого продукта. Он зависит в основном от природы красящих веществ, содержащихся в нектаре. На цвет мёда влияет также его происхождение, время сбора и место произрастания медоносов. В зависимости от цвета различают мёд бесцветный, янтарный, темно-янтарный, тёмный.

В процессе кристаллизации мёд становится светлее. При хранении в высокой температуре может потемнеть. Аромат мёда обусловлен комплексом ароматических веществ. Каждый вид мёда имеет специфический свойственный только ему, аромат цветков-источников нектара.

Вкус мёда обычно сладкий, приятный. Натуральный мёд раздражает слизистую оболочку рта и гортани. Не должен быть вкус мёда кислым, горьким и другими неприятными привкусами.

Консистенция мёда зависит от его химического состава, температуры, сроков хранения. По консистенции жидкого мёда судят о его водности и зрелости. Она может быть жидкой, вязкой, плотной или смешанной. Свежеоткачанный мёд представляет собой вязкую сиропообразную жидкость.

Жидкий мёд – на шпателе сохраняется небольшое количество мёда, который стекает мелкими нитями-каплями. Жидкая консистенция специфична для следующих свежеоткачанных созревших медов: белоакациевого, клеверного и др.

Вязкий мёд – на шпателеостаётся значительное количество мёда, он стекает редкими нитями и вытянутыми каплями. Эта консистенция присуща большинству видов созревшего цветочного мёда

Очень вязкий мёд - на шпателе сохраняется значительное количество мёда, он стекает редкими тягучим нитями, не образующими отдельных капель. Такая консистенция характерна для верескового, падевого медов.

Плотная консистенция- шпатель погружается в мёд в результате приложения дополнительной силы.

Смешанная консистенция - в мёде наблюдается расслоение на две части. [2]

1.4. Кристаллизация мёда.

Кристаллизация (засахаривание) не ухудшает качеств мёда, кристаллы только придают ему определённый вид и привлекательность.

Кристаллизация идёт равномерно, с поверхности, в результате испарения влаги. Скорость кристаллизации мёда зависит от того, какой углевод в мёде преобладает – Глюкоза или фруктоза. Глюкоза кристаллизуется быстрее, затем кристаллизуется фруктоза. Так очень быстро кристаллизуется подсолнечниковый мёд. Медленно кристаллизуется акациевый мёд. Тёмные меда содержат больше минеральных веществ по сравнению со светлыми медами, за счёт этого мёда тёмные кристаллизуются медленней светлых. Кристаллизацию различают крупно- и мелкозернистую и салообразную. Кристаллизовавшийся мёд можно вновь сделать жидким, процесс называется роспуском. Роспуск – нагревания до 35ºС. В домашних условиях – мёд маленькими объёмами и очень недолго нагревают на водяной бане, желательно постоянно помешивая. Нужно иметь в виду, что перегревание мёда приводит к утрате его целебных свойств. При перегревании мёда выше 40 градусов образуется оксиметилфурфурол – канцерогенное вещество, который делает мёд опасным для здоровья.

1.5. Методы определения качества меда.

1. Для того чтобы определить зрелость жидкого (незасахарившегося, свежего) мёда, в него опускают ложку и начинают вращать его. Незрелый мёд стекает с ложки, а зрелый – наматывается, ложась на ложку складками, как лента.

2. Возьмите жидкий (незасахарившийся) мёд на пробу, опустив в емкость тонкую палочку. Если это настоящий мёд, то он тянется вслед за палочкой длинной непрерывной нитью, а когда эта нить прервётся, то она целиком опустится, образуя на поверхности мёда башенку, пагоду, которая затем медленно разойдётся. Фальшивый же мёд поведёт себя, как клей: будет обильно стекать и капать с палочки вниз, образуя брызги.

3. Качественный мёд не должен пенится. Пенистость свидетельствует о брожении, т.е. порче мёда. Натуральный мёд не может бродить, т.к. он бактерициден. (Для получения из мёда спиртных напитков путем брожения его или растворяют в воде и доводят до кипения. При нагревании мёд утрачивает бактерицидность и может быть сброжен.)

4. Со временем мёд мутнеет и густеет (засахаривается) – это верный признак хорошего качества. Жидкий мед бывает, как правило, летом (июль-август) в период его откачки. Через 1—2 месяца (в зависимости от сорта) он кристаллизуется. Поэтому, если зимой или весной продается жидкий мед, значит, он или подогрет, или фальсифицирован. Следует помнить, что при нагревании до температуры +40°С и выше мёд утрачивает свои основные полезные свойства, превращаясь в простой сладкий фруктозно-глюкозный сироп. В засахаренном натуральном мёде все полезные свойства сохраняются, и нежелательно его подогревать или добавлять в горячие блюда, напитки. Настоящий мёд обязательно засахаривается к 20 октября или ранее. Исключение составляет мед из белой акации (акациевый мед), который долго не кристаллизуется (иногда до весны), и вересковый, превращающийся в желеобразную массу. Бывает, что мед при хранении образует снизу закристаллизовавшийся слой, а сверху — сиропообразный. Это указывает на то, что мед незрелый и содержит повышенное количество воды.

5. Проверьте запах и вкус. Фальсифицированный мёд, как правило, не имеет запаха. Настоящий мёд отличается душистым ароматом. Этот запах ни с чем не сравним. Мёд с примесью сахара не имеет аромата, а его вкус близок к вкусу подслащённой водички.

6. Определите, есть ли в мёде крахмал. Для этого положите в стакан немного мёда, залейте кипятком, размешайте и охладите. После этого капните туда несколько капель йода. Если состав посинеет, значит, в мёд добавлен крахмал.

7. Добавление крахмальной патоки можно определить нашатырным спиртом, который добавляют по каплям к пробе меда, предварительно растворенного в дистиллированной воде (1:2). Раствор окрашивается в белый цвет с бурым осадком.

8. Примесь мела можно обнаружить, если к меду, разбавленному дистиллированной водой, добавить несколько капель уксуса. При наличии мела происходит вскипание смеси вследствие выделения углекислого газа. Или можно просто капнуть на мёд уксусом или какой-либо иной кислотой. Если мёд "закипит", значит, мел есть. [6]

2 . Исследовательская часть

2.1. Определение качества мёда по консистенции

1. Для определения качества мёда мною были взяты сорта Алтайского мёда, приобретённого в эколавке супермаркета:

• акациевый

• таёжный

• цветочный

• и 2 образца приобретены в магазине «Магнит». Цветочный мёд. Место сбора: Приморский край с разной датой изготовления.

Оборудование и реактивы: образцы мёда, названные выше, чайные ложки

ХОД ЭКСПЕРИМЕНТА

1. Опускаем ложечку в баночку с мёдом.

2. Поднимаем ложечку, проверяя консистенцию.

Акациевый мёд тянется тонкой струйкой – это жидкий по консистенции сорт

Таёжный мёд тянется струйкой более плотной

Цветочный мёд стекает редкими нитями, как и положено вязкому мёду.

Цветочный мёд (из магазина) с датой изготовления 21.03.2021 тянется

тонкой струйкой, но удивляет, то что после 2 месяцев хранения он должен перейти в кристаллическое состояние, а он до сих пор жидкий.

Ц веточный мёд (из магазина) с датой изготовления 21.08.2021 находится в кристаллическом состоянии, поэтому его нельзя «растянуть». Это как раз нормально, исходя из того, что по срокам он уже перешёл в кристаллическое состояние.

2.2. Растворение мёда и проверка присутствия осадка в растворе.

Оборудование и реактивы: образцы мёда названные выше, 5 химических стакана, стеклянные палочки и тёплая вода.

ХОД ЭКСПЕРИМЕНТА

1. Набираем последовательно ¼ чайной ложки каждого сорта мёда и помещаем в химический стакан.

2. Д обавляем 50 мл тёплой воды.

3. Размешиваем мёд в стакане до полного растворения.

4. Даём раствору постоять в течение 3-4 минут

Вывод: ни один из сортов мёда не дал осадок после растворения, но мёд цветочный из магазина, который вызывает сомнение, дал помутнение раствора после суточного хранения

2.3. Проверка наличия крахмала в растворах различных сортов мёда.

Оборудование и реактивы: растворыобразцов мёда названные выше, йодный раствор

ХОД ЭКСПЕРИМЕНТА

1. В каждую пробирку с растворами мёда, объёмом 10 мл добавила несколько капель йодного раствора

2. Каждую пробирку встряхнула

Результаты и выводы:

1. 1. Только один сорт мёда цветочный из магазина (мартовский) показал присутствие крахмала. Полагаю, что так торговцы пытались улучшить консистенцию мёда и искусственно ускорить созревание

   2. Для проверки качества используют аналитическую качественную реакцию на крахмал. Так как йод образует с крахмалом сложное комплексное соединение фиолетовой окраски.

2.4. Проверка качества мёда по черте, оставленной шариковой ручкой.

Оборудование и реактивы: образцы жидкого мёда названные выше, листочки бумаги, шариковая ручка, стеклянная палочка.

Х ОД ЭКСПЕРИМЕНТА

1. На листочках бумаге шариковой ручкой сделала надпись.

2. С помощью чайной ложки смазала листочки каждым образцом сортов мёда.

3. Оставила листочки на некоторое время.

Вывод: по черте, оставленной на бумаге, можно заключить, что качество разных сортов мёда вполне удовлетворительное. При отклонении от качества мёда, черта оставленная на бумаге расплывается.

2 .5. Проверка качества мёда по плавлению.

Оборудование и реактивы: образец мёда, подвергшегося кристаллизации (засахарившийся) - цветочный, чайная ложка, сухое горючее, спички, держатель.

ХОД ЭКСПЕРИМЕНТА

1. Зажгла сухое горючее.

2. В чайную ложку набрала цветочный мёд, который закристаллизовался.

3. Закрепила ложку в держателе.

4 . Разогревала мёд над пламенем.

Результаты и выводы: мёд в ложке начал плавиться и стал тягучим и прозрачным.

2.6. Определение присутствия мела в образцах мёда.

Оборудование и реактивы: образцы сортов мёда, раствор соляной кислоты (HCl), пробирки.

ХОД ЭКСПЕРИМЕНТА

1. В растворы образцов различных сортов меди добавим несколько капель кислоты.

2. Отметим результаты эксперимента

Результаты и выводы:

Ни в одной из пробирок не наблюдалось пузырение. Мела в составе образцов не обнаружено

2.7. Доказательство наличия аскорбиновой кислоты в различных сортах мёда

О борудование и реактивы: образцы сортов мёда, раствор перманганата калия (KMnO₄) , пробирки.

ХОД ЭКСПЕРИМЕНТА

В составе мёда очень много микроэлементов, витаминов, органических кислот, докажем наличие хотя бы одного компонента в составе разных сортов мёда.

1. Для опыта используем растворы разных сортов мёда, приготовленные нами в предыдущих экспериментов.

2. Добавим раствор перманганата калия (KMnO₄).

3. Отметим результаты опыта и сделаем выводы.

Результаты и выводы: все образцы мёда обесцветили раствор перманганата калия, что доказывает присутствие витамина С во всех образцах мёда. Но 2 сорта, приобретённые в магазине дали очень слабую реакцию

2.8. Дегустация и определение предпочтений.

Оборудование: образцы сортов мёда, чайные ложки, хорошая компания (одноклассники)

ХОД ЭКСПЕРИМЕНТА

1. Пробуем мёд разных сортов.

2. Выбираем самый вкусный

Результаты эксперимента: с помощью моих помощников определяем самый вкусный мёд

По местам сорта мёда распределились так:

1. Таёжный мёд – лидер, самый манящий вкус.

2. Цветочный – второй по вкусовым качествам

3. Акациевый – приятный

4. Мёд цветочный из магазина (кристаллический) был определён как вкусный, но менее предпочтительный

5. Мёд цветочный из магазина (мартовский) очень приторный

Заключение

Работая над данной темой, я поняла – мед – не просто лакомство. Это очень ценное природное лекарство и средство профилактики.

1. Мед содержит в себе всю таблицу Менделеева, в нем присутствует все, что нужно нашему организму, в форме, наиболее подходящей для усвоения. Поэтому мед не имеет себе равных среди лекарств.

2. Мед является продуктом долголетия. В рационе водолазов и космонавтов мед является обязательным продуктом, способствующим аккумулированию скрытой химической энергии, которая в экстремальных условиях превращается в мускульную энергию.

3. К сожалению, пчелиный мед, этот целебный и диетический продукт, иногда подвергается нечестными и корыстными людьми фальсификации. «Правильный» мед, как говорил Винни Пух, делают только «правильные пчелы». А неправильный мед делают недобросовестные продавцы. Мошенники добавляют в мед мел, крахмал, патоку, муку, и даже опилки!

4. Можно сделать вывод, что один из сортов мёда (цветочный - мартовский), приобретённый в магазине, который был исследован, не совсем натуральный, а содержит добавки крахмала. Предполагаю, что это было нужно для усиления густоты незрелого мёда

Литература

1. Тименский П.И. «Приусадебная пасека». – М.: Агропромиздат, 1988 г.

2. Джарвис Д.С. «Мед и другие естественные продукты» изд. АПИМОНДИЯ, 1985.

3. Пересадин Н.А, Дьяченко Т.В. «Мед и медолечение» - Р./Д: Феникс, 2005 г.

4. Газета «Без таблеток».№2, №23 2006 г., №1 2008 г.

5. Газета «Жизнь» №33, №41 2008 г.

6. Газета «Биология» изд. дом «Первое сентября» №17 2008 г.

7. Журнал «Бабья радость» №6 2008 г.

8. Аверчинкова О.Е. «Биология. Элективные курсы». – М.: Айрис-пресс, 2007 г.

9. Рута А.И., Рута Э.Р. Энциклопедия пчеловодства. Л., 1947г.

10.Энциклопедия для детей. Том 17. Химия\ Глав. ред. В. Володин; вед. науч. ред. И. Леенсон. – М.: Аванта+, 2005. – 640 с.