XXII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Экспертиза качества соков на обнаружение синтетических красителей и органолептических показателей

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Назаренко В.А. 1

---

1МБОУ,, Марьяновская СОШ №3"

Тулеева К.К. 1

---

1МБОУ,, Марьяновская СОШ №3"

Работа в формате PDF

1.2 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Сок – вкусный и ценный питательный продукт. В нем содержатся витамины, минеральные вещества, легкоусвояемые углеводы. Пищевая ценность соков привела к их широкому использованию для профилактики и лечения болезней. Например, яблочный сок убивает бактерии, повышает иммунитет, защищает от некоторых форм раковых заболеваний, виноградный нормализует обмен веществ, эффективен при анемии, гастритах, неврозах. С точки зрения биологии сок представляет содержимое вакуолей растительной клетки и содержит глюкозу, фруктозу, полисахариды, фруктовые кислоты (яблочная, лимонная и т.д.), минеральные вещества, витамины, аминокислоты и др. Среди всех напитков соки выделяются тем, что они способны утолять жажду, оказывать физиологическое воздействие на организм человека, так как содержат многие биологически активные вещества, характерные для свежих плодов и овощей. Некоторые соки имеют диетическое и лечебное значение.

В настоящее время на прилавки магазинов выставляют большое разнообразие соков самых разных сортов: яблочные и грушевые, вишневые и сливовые, апельсиновые и персиковые, прозрачные и с мякотью. Производители изготавливают соки на любой вкус и цвет: натуральные, смешанные, витаминизированные. Такое разнообразие всевозможных соков особенно привлекает внимание детей. Но как узнать, какой сок – полезен для здоровья человека, и что нам ждать от их производителей?

Важно, что сок – основной источник витаминов. Всем известно, что витамины необходимы для укрепления нашего иммунитета. Суточная потребность витаминов невелика. Результаты исследования Института питания РАМН свидетельствуют о тревожной ситуации в России. Отмечается недостаточное потребление витаминов, особенно витамина С, что приводит к авитаминозу. Витаминный дефицит наблюдается не только зимой, но и весной. Из рекламных роликов мы узнаем, что все соки – “кладовая витаминов”. Правда это или нет, я попыталась выяснить практически, проведя экспертизу качества соков на предмет наличия в них витаминов, а также оценить их органолептические показатели. 

Актуальность проекта: Синтетические красители могут быть вредны для здоровья, особенно для детей и людей, имеющих аллергии или чувствительность к определенным веществам. Поэтому важно проверять качество соков на наличие данных красителей, чтобы обеспечить безопасность потребителей. Проверка органолептических показателей поможет убедиться, что соки соответствуют стандартам и ожиданиям покупателей.

Цель: провести экспертизу качества фруктовых соков на наличие синтетических красителей и органолептических показателей.

Задачи:

1. Используя различные методики, выяснить наличие в соках синтетических красителей, чтобы рекомендовать их для употребления;

2.Выяснить, на что надо обращать внимание при покупке соков

Объект исследования: образцы фруктовых соков:№1,№2,№3,№4

Предмет исследования: показатели качества сока, синтетические красители.

Методы и средства:

1.Опрос

2.Эксперимент

3.Анализ интернет - источников по проблеме исследования

4.Систематизация и обобщение результатов мониторинговых исследований

Гипотеза: Если провести анализ органолептических показателей соков и выявить содержание синтетических красителей, то можно выяснить, какой производитель выпускает самый качественный и полезный сок, а значит рекомендовать эту марку для регулярного потребления.

Синтетические красители

Синтетические красители используются для окраски разнообразных изделий, материалов, а также пищевых продуктов. В отличие от натуральных, синтетические красители - это вещества, которые не встречаются в природе, а синтезируются человеком.

Благодаря искусственному происхождению, синтетические красители обладают рядом уникальных свойств: низкая чувствительность к условиям обработки; яркие, насыщенные и разнообразные цвета; длительный срок хранения (до нескольких лет). Но искусственные вещества, использующиеся в качестве красителей, не содержат витаминов, в большинстве случаев они абсолютно безвкусны и не обладают биологической активностью.

Синтетические красители на сегодняшний день используются чаще, чем красители натуральные, а область их применения чрезвычайно широка.

В производстве напитков разрешены искусственные красители: индигокармин, тартразин; в сахарно-рафинадном производстве - ультрамарин. Особое место занимают такие синтетические красители, как судан-3, нафтол желтый и амарант, они запрещены, так как они токсичны и могут нанести вред здоровью. Наиболее вредные добавки - Е121, Е123 и Е 240. Длительный срок хранения сока не всегда свидетельствует о наличии консервантов. В некоторых случаях это означает то, что сок подвергался воздействию высоких температур. При этом содержание полезных веществ в нем уменьшается.

Классификация соков

Российское законодательство делит соки на пять видов в зависимости от способов производства и обработки плодов:

Сок прямого отжима — сок, произведенный непосредственно из свежих или сохраненных свежими фруктов путем их механической обработки;

Свежеотжатый сок — прямого отжима, произведенный из свежих или сохраненных свежими фруктов в присутствии потребителей и не подвергавшийся консервированию;

Восстановленный сок — произведенный из концентрированного сока или сока прямого отжима и питьевой воды.

Концентрированный сок — произведенный путем физического удаления из сока прямого отжима части, содержащейся в нём воды в целях увеличения содержания растворимых сухих веществ не менее чем в два раза по отношению к исходному соку прямого отжима. В концентрированный сок могут быть добавлены концентрированные натуральные ароматобразующие вещества, произведенные из одноименного сока либо из одноименных фруктов или овощей;

Диффузионный сок — сок, который произведен путем извлечения с помощью питьевой воды экстрактивных веществ из свежих фруктов либо высушенных фруктов одного вида, сок из которых не может быть получен путем их механической обработки. Диффузионный сок может быть подвергнут концентрированию, а затем восстановлению. Содержание растворимых сухих веществ в диффузионном соке должно быть не ниже уровня, установленного для восстановленных соков.

Технологии производства

В настоящее время существует множество разнообразных технологий изготовления соков. Предлагаю рассмотреть самые основные.

1.Производство сока прямого отжима

Соки прямого отжима или натуральные свежеотжатые соки промышленного изготовления производят непосредственно из фруктов в период сбора урожая. Сезон сбора и переработки урожая длится в зависимости от вида фруктов и географического региона от 20 и более дней. Для получения сока собранные фрукты овощи в свежем виде доставляют на перерабатывающее предприятие, главной задачей которого является сохранение при получении сока высокого качества, сохраняя полезные свойства исходного сырья. Для его переработки применяют различные технологии, состоящие из нескольких процессов — приёмки, мойки и инспекции свежих фруктов измельчения сырья, собственно получения сока механическим способом (например, с помощью прессов различных конструкций), однократной тепловой обработки — пастеризации, розлива в стерильную потребительскую тару. Для розлива соков прямого отжима наибольшее распространение получила тара из стекла, которое является наилучшим упаковочным материалом, сохраняющим качество, полезные свойства и обеспечивающим безопасность продукции в течение длительного времени. Контроль качества и безопасности продукции осуществляется на протяжении всей цепочки — от выращивания фруктов до готового продукта.

В зависимости от вида фруктов технологии соков прямого отжима могут отличаться в деталях, но главной объединяющей особенностью этих технологий является применение минимального количества промышленных процессов, что позволяет в отличие от восстановленных соков полностью сохранить в конечном продукте — соке прямого отжима — полезные свойства фруктов. В технологиях соков прямого отжима не применяют таких операций, характерных для восстановленных соков, как концентрирование, стабилизация, осветление, восстановление путём добавления питьевой воды и ароматобразующих веществ. Соки прямого отжима пастеризуют только один раз, а восстановленные соки в процессе их изготовления подвергаются неоднократной тепловой обработке (несколько раз при изготовлении концентрированного сырья, затем повторно при восстановлении).

2.Производство восстановленного сока

Производство восстановленного сока проходит в 5 этапов:

1 этап. Проверка концентрированного сока 

Концентрированные соки и пюре поставляют на завод либо в бочках с вставленными в них асептическими пищевыми мешками-вкладышами, либо в емкостях из нержавеющей пищевой стали. Проверка концентрированного сока состоит из двух этапов. На первом этапе концентрированный сок проверяют сразу после поступления на завод. В проверку входят: проверка микробиологических показателей; проверка органолептических показателей (вкус, цвет, запах); проверка физико-химических показателей. Если первый этап проверки показывает, что все показатели в норме, то принимается решение об использовании данного концентрированного сока в производстве. После этого концентрированный сок отправляют на хранение, которое проходит в специальных условиях, чтобы сохранить все параметры. Второй этап проверки проводят непосредственно перед приготовлением продукта. Концентрированный сок повторно проверяют на соответствие органолептических и физико-химических показателей заявленной норме. Если на любом из этапов проверки выявлено какое-либо отклонение, то концентрированный сок бракуется и не используют в производстве продукции.

2 этап. Возврат воды

Для изготовления восстановленного сока в концентрированный сок необходимо вернуть весь объём воды, которая была удалена из него в процессе концентрирования. Для этого используют питьевую воду, которая не влияет на вкус, запах и цвет сока. Для этого вода проходит многоступенчатую очистку: механическую очистку от органических примесей и обработку бактерицидными ультрафиолетовыми лампами.

3 этап. Отбор проб 

При перемешивании концентрированного сока, питьевой воды и ароматобразующих веществ отбирают пробу сока и проверяют качество приготовленного продукта (вкус, цвет, запах, консистенцию, титруемую кислотность, содержание сухих веществ). Если все параметры находятся в норме, то сок поступает на тепловую обработку.

4 этап. Пастеризация

Задача тепловой обработки (пастеризации) заключается в обеспечении микробиологической безопасности продукта и его сохранности в течение всего срока годности. В процессе пастеризации продукт нагревают до 90—97 °C и выдерживают в течение 30 секунд. После этого очень быстро охлаждают до 25 °C. Такой температурный режим позволяет уничтожить все вредные микроорганизмы и одновременно сохранить и вкусовые качества, и аромат, и витамины.

5 этап. Пакетирование 

Пастеризованный восстановленный сок подают в упаковочную машину, где его разливают в пакеты, которые стерилизуются и формуются непосредственно внутри машины. Таким образом, благодаря полностью замкнутому производству и асептической переработке обеспечивается полная защита восстановленного сока от нежелательных внешних воздействий. На этом этапе эксперты проверяют качество упаковки, качество формирования пакета и его герметичность, проверяют полноту налива. После этого на пакет наносят маркировку несмываемыми чернилами (дату производства и срок годности), приклеивают соломинку или крышечку. Затем пакеты упаковывают в гофрокороба, опалечивают в пленку, складывают в поддоны и отправляют на складское хранение.                  

3.Технологии получения сока в домашних условиях

Если сок планируется к длительному хранению, то процесс его изготовления можно представить в виде технологической цепочки: подготовка ягод, плодов и овощей → выдавливание сока → его консервирование.

Процесс приготовления соков начинается с подготовки исходного сырья (плодов, ягод), которые очищают от черешков и листьев, моют в проточной холодной воде, затем отбрасывают на решётку и дают стечь воде.

Затем крупные плоды дробят (размельчают), давят прессами, отжимают через сито или в быту пользуются специальными соковыжималками различных конструкций. Сок отжимают механически или нагреванием нарезанных плодов паром. Для осветления свежеотжатого сока его фильтруют, однако полного осветления сока фильтрация не даёт. Прозрачный и ароматный сок можно получить нагревом сырья паром в соковарке. Для длительного хранения свежеполученные соки подогревают до температуры 85 °C, быстро разливают в чистые стерилизованные стеклянные ёмкости и накрывают крышками. Пастеризуют на протяжении 15—20 минут, после чего герметично закупоривают. Пастеризация (в отличие от стерилизации) способствует сохранению витаминов в соках.

Органолептическая оценка качества соков

Органолептические показатели- показатели, определяемые с помощью органов чувств человека. К органолептическим показателям относят: прозрачность, цвет, внешний вид, вкус, аромат.

Вкус, аромат и цвет соков должны соответствовать натуральным плодам, из которых они изготовлены. Осветленные натуральные соки и соки с сахаром должны быть прозрачными, без осадка; неосветленные – равномерно и тонкоперетертыми, свободно льющимися, однородной консистенции, непрозрачными; соки с мякотью – в виде однородной непрозрачной массы с равномерно распределенной гомогенизированной мякотью. Допускается в соках с мякотью расслаивание и небольшой уплотненный осадок на дне, а в вишневом и сливовом соках – оседание мякоти. Цвет соков должен соответствовать цвету спелых плодов, ягод, из которых они изготовлены, но допускаются более темные оттенки в светлых соках и незначительное обесцвечивание сока из темноокрашенных плодов и ягод. Вкус и запах определяют сразу после налива пробы в дегустационный бокал, при этом обращают внимание на соответствие вкуса и запаха плодам, ягодам, из которых они изготовлены, на наличие неблагоприятных вкусовых свойств и прочих посторонних привкусов, и запахов.

Влияние соков на организм человека

Практически все свежевыжатые соки в своем составе содержат биологически активные вещества, которые мгновенно всасываются в желудочно-кишечной системе и участвуют в биологических и биохимических процессах, а точнее в процессе обмена веществ. Обмен веществ – это процесс превращения поступающих в наш организм продуктов в элементы, из которых и строятся клетки человеческого тела.

Свежевыжатые соки обладают следующими полезными свойствами:

• помогают продлить молодость и красоту,

• приводят в тонус работу суставов и запускают процессы саморегуляции,

• очищают организм от ядов и шлаков,

• насыщают организм суточной дозой полезных ферментов

• улучшают психоэмоциональное состояние человека.

Однако следует помнить о мерах предосторожности при употреблении свежевыжатых соков:

• клюквенный и томатный соки обладают мочегонными свойствами, поэтому их употребление стоит ограничить людям с наличием камней или песка в почках;

• при заболеваниях ЖКТ стоит ограничить потребление кислых фрешей (напиток из вишни, граната, яблока);

• при аллергии на пищевые продукты следует с осторожностью относиться ко всем видам соков;

• при диабете необходимо отказаться от сладких напитков (морковный, свекольный и апельсиновый повышают сахар в крови, их стоит употреблять в разбавленном виде).

Анализ анкетирования

В своей предыдущей работе я рассматривала фруктовые соки наиболее известных производителей. Для этого изучила анкету потребителей соков, а затем приступила к исследованию. Для определения органолептических показателей и обнаружения синтетических красителей я также буду использовать полученные данные.

Эксперимент

Опираясь на результаты проведенного анкетирования, я провела экспертизу с соками нижеперечисленных торговых марок: Образец №1, Образец №2, Образец №3, Образец №4.В ходе исследования была использована методика определения искусственных и натуральных красителей. Мною были отобраны следующие эксперименты.

Эксперимент № 1.

«Качественное определение красителей - антоцианов в соках при помощи раствора аммиака»

Цель: определить наличие антоцианов¹ в соках опытным путем.

Оборудование: пробирка, пипетка, стеклянная палочка, спиртовка, держатель для пробирок, 10% раствор аммиака(NH3), стеклянный цилиндр,

образцы соков №3, №4.

Ход работы:

Через пипетку я добавила в пробирку несколько миллилитров образца сока №3. Затем несколько капель 10% раствора аммиака. Произошла качественная реакция – окраска сока стала грязно-зеленой, что говорит об отсутствии синтетических красителей. Тоже самое проделала и с образцом №4.Синтетические красители в нем отсутствуют, так как цвет сока изменился, стал почти прозрачным. Метод основан на изменении рН среды путем добавления любого щелочного раствора, в нашем случае аммиака (NH3). Если же в сок добавлены синтетические красители, то окраска этих красителей в щелочной среде не изменяется.

Результаты опыта представлены в таблице.

Вывод: Опыт доказал, что образцы сока №3 яблоко-черная смородина и №4 мультифрукт не содержат искусственные красители.

Эксперимент № 2.

«Определение на содержание искусственных красителей в соках желтого и оранжевого цветов»

Цель: Определить наличие искусственных красителей желтого и оранжевого цветов в соках при помощи соды(NaHCO₃)

Оборудование: пробирки, пипетка, стеклянная палочка, спиртовка, держатель для пробирок, стеклянный цилиндр, пищевая сода, образцы соков №1,№2.

Ход работы:

В пробирку с образцом сока №1 я добавила водный раствор пищевой соды. Прокипятив в течение 2-3 минут содержимое пробирки, отметила изменение в его окраске - цвет сока стал светлее, что говорит об отсутствии искусственных красителей в данном продукте.

Проведя такой же эксперимент с образцом №2, был сделан вывод о том, что в нем отсутствуют синтетические красители, так как цвет сока изменился.

Результаты опыта представлены в таблице.

Вывод: Опыт доказал отсутствие синтетических красителей в яблочном соке образца № 2. Синтетических красителей также не обнаружилось в грушевом соке образца №1.

В первой части экспериментальной работы мною были проведены опыты с соками на обнаружение синтетических красителей. Во второй части эксперимента я описала органолептические показатели исследуемых соков, используя специальную «Шкалу оценки органолептических показателей», где оценивались следующие параметры:

• прозрачность

• цвет

• внешний вид

• вкус

• запах

Данные по описанию этих показателей приведены в таблице.

5 баллов — отличное качество

4 балла — хорошее

3 балла — удовлетворительное

2 балла — неудовлетворительное

Проанализировав данные таблицы, были сделаны следующие выводы:

• Самые высокие органолептические показатели у яблочного сока-Образец №2

• Хорошие показатели имеют грушевый сок-Образец №1 и мультифрукт-Образец №4.

• Органолептические показатели сока яблоко -чёрная смородина-Образец №3 оказались противоречивыми, следовательно, внешний вид и цвет не соответствуют надлежащему вкусу и запаху.

Исходя из вышеперечисленного по органолептическим показателям можно выстроить рейтинг исследуемых соков:

1. Яблочный сок –Образец №2

2. Грушевый-Образец №1

3. Мультифрукт-Образец №4

4. Яблоко-чёрная смородина-Образец №3

Заключение

Таким образом, выдвинутая гипотеза получила свое подтверждение: проведя анализ органолептических показателей и выявив отсутствие синтетических красителей, я выяснила, что выбранные мною производителей выпускают качественный и полезный сок, лишь у образца №3 замечены несоответствия. Данные соки я могу рекомендовать для употребления другим.

В результате исследования можно сделать выводы:

1) Синтетические красители, входящие в состав соков, не несут никакой пользы, либо вредят организму человека.

2) Самые полезные для организма являются соки прямого отжима и полученные в домашних условиях, так как они сохраняют в себе максимум полезных веществ, технология их изготовления содержит меньше этапов, что способствует сохранению витаминов в продукте.

3) При помощи органолептических показателей можно определить первичное качество сока.

4) Употребление соков чаще всего положительно воздействует на организм человека, но также, в отдельных случаях, может нанести вред.

5) Опытным путем было доказано, что большинство промышленных соков содержат искусственные красители, что свидетельствует о ненатуральности данных продуктов.

Исходя из данных выводов можно предложить следующие рекомендации:

1) Внешний вид сока не является основанием для его приобретения, так как яркий, насыщенный цвет свидетельствует о том, что в сок добавлены синтетические красители.

2) Безопаснее и полезнее для здоровья человека употреблять свежевыжатые натуральные соки. Производители никогда не смогут дать потребителю максимально полезный сок.

3) Предложенная в работе простая методика определения наличия синтетических красителей в соках поможет потребителю определить качество приобретенного напитка.

4) Необходимо внимательно читать этикетки и сравнивать информацию на лицевой стороне с составом, так как эти данные могут часто не совпадать.

Литература

1.Сара Оуэн «Целебные соки. Лекарственные свойства соков»
2.Учебное пособие О.М. Блинникова «Товароведение и экспертиза вкусовых товаров»

3. Учебное пособие Перфиловой О. В., Винницкой В. Ф., Бабушкина В. А., Данилина С. И. «Основы технологии производства продуктов здорового питания из растительного сырья»

Интернет-ресурсы:

1. «Синтетические красители» http://imt-group.org/synthetic-dyes.html 

2. «Как выбрать сок»: https://www.59fbuz.ru/press-center/news/kak-vybrat-sok/

3. «Сок»: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%BA 

4. «Полезен ли свежевыжатый сок?» http://www.allwomens.ru/12357-polezen-li-svezhevyzhatyy-sok.html 

5. «Экспертиза качества соков»: https://studfile.net/preview/6147420/page:5/ 6.«Красители»: https://ru.wikipedia.org/wiki/Красители

7. «Соки и технологии их производства»: http://svspu.org.ua/14 

8. Классификация соков, их польза и особенности правильного употребления: http://vproizvodstvo.ru/klassifikator/klassifikaciya_sokov_polza/ 

Приложение

Приложение 1

Оборудование для проведения экспериментов на обнаружение в соках синтетических красителей

Приложение 2

Образцы соков №1, №2, №3, №4, разлитые по экспериментальным колбам

Приложение 3

Проведение экспериментов на обнаружение синтетических красителей

Приложение 4

Результаты эксперимента

Приложение 5

Результаты двух экспериментов, занесённые в таблицу

Приложение 6

5 баллов — отличное качество

4 балла — хорошее

3 балла — удовлетворительное

2 балла — неудовлетворительное

«Шкала оценки органолептических показателей»

Приложение 7

Анкета потребителей