III Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

ВЫБИРАЕМ НАСТОЯЩИЙ ШОКОЛАД!

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Горбунова В.В. 1

---

1МБОУ СОШ №20 г. Пензы

Мишина М.П. 1

---

1МБОУ СОШ №20 г. Пенза

Работа в формате PDF

553.4 KB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Шоколад – уникальный продукт, скрывающий в себе бесчисленное множество вкусовых комбинаций, которые можно раскрывать бесконечно. Именно поэтому шоколад является одним из самых любимых лакомств не только детей, но и взрослых.

Популярность шоколада, его широкий ассортимент на прилавках магазинов заставляют потребителей делать непростой выбор при его покупке. Но к шоколаду можно подходить не только с потребительской, но и с исследовательской точки зрения, выбрав его в качестве объекта физико-химического анализа.

Актуальность данной работы заключается в том, что представленная нами объективная информация о шоколаде различных фирм-изготовителей поможет сделать правильный выбор наиболее качественного и полезного.

Цель работы:исследование физических и химических показателей молочного шоколада в плитках на предмет соответствия заявленному составу производителем.

Для достижения цели были определены конкретные задачи:

- изучить литературные источники, связанные с выбранной темой;

- провести социологический опрос среди обучающихся МБОУ СОШ №20 по заранее разработанной анкете;

- провести физико-химическую оценку качества молочного шоколада наиболее популярных марок среди респондентов;

- проанализировать полученные результаты исследования;

- разработать рекомендации для потребителей.

В качестве объекта исследования нами выбран плиточный молочный шоколад различных производителей, которому отдают предпочтение обучающиеся нашей школы.

Предмет исследования: физико-химические показатели шоколада.

Гипотеза: если будут созданы необходимые условия для исследования качества шоколада в школьной химической лаборатории, то это позволит грамотно подойти к выбору любимого лакомства.

Методы и приемы реализации поставленных целей и задач:

1. Обобщение, систематизация, анализ.

2. Интервьюирование.

3. Практическая работа, экспериментальные исследования.

4. Наблюдение.

5. Рекламная деятельность.

Глава 1. Теоретическая часть

1.  

   1. Виды шоколада

Настоящим шоколадом называется кондитерское изделие, при изготовлении которого используется только какао масло и какао тёртое (растёртая смесь крупинок какао-бобов в какао масле). Каждый сорт шоколада имеет свой особенный способ приготовления, а также свои особые свойства: характеристику, вкус, содержание какао, текстуру [5].

Согласно стандарту бывают следующие виды шоколада:

Шоколад обыкновенный: процентное содержание какао масла 31 - 33%.

Шоколад десертный: процентное содержание какао масла 32 - 35%.

Шоколад пористый: по параметрам аналогичен десертному шоколаду, но имеет пористую структуру за счёт обработки при переменном давлении.

Белый шоколад: в основном он состоит из какао масла, сухого молока и сахара. Кондитерская масса на какао масле без добавления какао тёртого, аналогична десертному шоколаду.

Шоколад молочный: в нем содержится меньше какао-бобов и больше сахара. Это шоколад с добавлением молочных продуктов и содержанием какао масла от 25 до 31%.

Шоколад с крупными добавлениями: это шоколад, в который в процессе изготовления введены крупные добавления в виде орехов, цукатов, изюма, вафельной крошки и других ингредиентов.

Черный шоколад. Для настоящих специалистов это единственный и неповторимый сорт шоколада. В черном шоколаде содержится от 30% до 75% какао бобов [2].

1.  

   1. Биохимия шоколада

Шоколад самый сложный по химическому составу пищевой продукт. Представляет собой продукт переработки какао-бобов с сахаром с добавлениями или без добавления разнообразных ароматических и вкусовых веществ.

Шоколад содержит массу полезных веществ:

• белки – это основной строительный материал организма. Они формируют все органы и ткани, обеспечивая их рост и обновление;

• жиры – в живых организмах выполняют, прежде всего, структурную и энергетическую функции: они являются основным компонентом клеточной мембраны, а в жировых клетках сохраняется энергетический запас организма;

• углеводы – это поставщик энергии, они нужны для работы печени. Они действуют как стимуляторы для выработки инсулина, который крайне важен для правильной работы нашего мозга. Без углеводов невозможно усвоение организмом белков и жиров;

• какао-масло в сочетании с сахаром поднимают жизненный тонус, так как с их помощью в мозгу вырабатываются возбуждающие вещества - серотонин и эндорфин;

• кофеин и теобромин повышают умственную и физическую работоспособность человека, временно снимают усталость, сонливость, усиливают работу сердца, обмен веществ, вызывают сужение сосудов и повышение кровяного давления;

• танин регулирует работу пищеварительной системы, способствует выведению шлаков из организма, оказывает слабительное действие. Но, с другой стороны, танин сужает кровеносные сосуды головного мозга и может стать причиной головной боли. Чтобы избежать этого, выбирайте сорт шоколада с минимальным содержанием какао тертого;

• фенилэтиламин стимулирует деятельность нервных клеток, вследствие чего у человека улучшается настроение;

• полифенолы – это органические соединения растительного происхождения, являющиеся мощными естественными антиоксидантами. Они обладают целым рядом полезных для человека свойств: противоокислительным, противораковым, антибактериальным, и противовоспалительным. Полифенолы благотворно влияют на стенки кровеносных сосудов. Они препятствуют окислению холестерина в крови, сужению кровеносных сосудов и образованию тромбов;

• микро- и макроэлементы (K, Ca, Mg, Fe, P, Zn, Сu, Mn и др.), содержащиеся в шоколаде очень важны для человека. (Приложение №1);

• витамины А, D, Е и витамины группы В участвуют в процессах обмена, способствуют выделению энергии из питательных веществ, играют важную роль в поддержании иммунной системы и др. (Приложение №2);

• лецитины принимают участие в обмене жирных кислот, также лецитины используют при лечении малокровия, болезней нервной системы.

Молоко и сливки, входящие в состав шоколада, содержат эффективный природный транквилизатор, который успокаивающе воздействует на организм, помогает справиться с бессонницей. Поэтому, если вы хотите успокоить нервы, ешьте светлые сорта шоколада с высоким содержанием молока и сливок [7].

Потребность в сладком, особенно в шоколаде, наиболее часто испытывают люди, занятые умственным трудом. Это происходит из-за того, что метаболизм (обмен веществ) нервных клеток требует большого количества глюкозы, при снижении содержания которой организм начинает испытывать голод, снижение работоспособности и как следствие резкое уменьшение интеллектуального потенциала. Поэтому для поддержания умственной деятельности на высоком уровне необходимо постоянно восполнять недостаток глюкозы в организме [4].

Благодаря высокой калорийности (400-550 килокалорий на 100 граммов продукта) даже небольшое количество шоколада может заменить употребление других продуктов, надолго сохраняя у человека чувство насыщения. Специально для тех, кто любит шоколад, но опасается избытка жиров и сахара, создаются диетические сорта - так называемый горький шоколад.

Полезным ученые признали даже запах шоколада. Его неповторимый, знакомый каждому изысканный аромат обусловлен коктейлем из почти 40 летучих соединений! Наверное, нет человека, которому «сладкий», аппетитный запах шоколада был бы неприятен. Физиологи же установили, что этот аромат благотворно действует на психику: снимает раздражение, умиротворяет, далее возвращает душевное равновесие. Происходит это, как видно, потому, что с шоколадными лакомствами связаны самые приятные воспоминания нашего детства. А ведь именно с запахами связана самая долгая и стойкая ассоциативная память [1].

Таким образом, шоколад содержит: жирот 31-37%, белки от 5 до 7,5%, сахар от 47 до 63%, крахмал от 2,0 до 4, 5%, минеральные вещества от 1, 5%, органические кислоты – 0,6%, углеводы 50-55%, дубильные вещества 4-5%, стимуляторы - теобромин - 0,4% и кофеин 1-1,5%, микро- и макроэлементы, витамины и ароматические вещества. В шоколаде мало воды (1,0-1,5%) и клетчатки (2,0-3,0%), поэтому он хорошо усваивается организмом человека и имеет высокую энергетическую ценность (2260-2330 кДж/100 г).

1.  

   1. Условия хранения шоколада

Шоколад поистине уникальный продукт, принадлежащий к наиболее высококачественным и ценным в пищевом отношении кондитерским изделиям, отличается очень приятным ароматом и вкусом, гармоничным сочетанием вкусовых показателей – букетом, а так же тонкой консистенцией.

Шоколад чувствителен к колебаниям температуры, поэтому его необходимо хранить в сухом месте при температуре 18(±3)°С, в плотной упаковке, так как он впитывает в себя посторонние запахи. При повышении температуры какао-масло начинает плавиться, и на поверхности шоколада образуется «жировое поседение» - пятна закристаллизовавшегося жира, из-за чего шоколад приобретает неприятный запах и горький вкус. Не следует хранить шоколад в холодильнике, это может привести к «сахарному поседению» - появлению кристаллов сахарозы в виде белого налета на поверхности шоколада, образующихся в результате вымораживания воды.

Срок хранения шоколада определяется количеством содержащихся в нем жиров. Чем больше жиров (сливочные, светлые сорта, шоколад с начинками), тем меньше срок хранения [6].

1.  

   1. Требования ГОСТ к качеству шоколада:

• вкус и аромат ясно выраженные, свойственные для данного вида;

• цвет от светло-коричневого до тёмно-коричневого, для белого шоколада – кремовый;

• форма правильная, без деформации, в виде плиток, батонов и различных фигур как с рисунком, так и без него;

• лицевая поверхность шоколада должна быть блестящей, без сахарного и жирового поседения, в шоколаде с молоком - слегка тусклой, в шоколаде с не измельчёнными добавлениями нижняя сторона плитки с неровной поверхностью;

• консистенция должна быть твёрдой, структура - однородной, излом должен быть матовым, для пористого шоколада - ячеистым. Добавления, вводимые не в тонкоизмельченном виде, равномерно распределены в шоколадной массе;

• качественный шоколад при разламывании издает сухой характерный хруст и ни в коем случае не тянется;

• какао-масло плавится при температуре 32 градуса, поэтому настоящий шоколад тает во рту [3].

Глава 2. Практическая часть

2.1. Статистическое исследование

Проведя статистическое исследование, по заранее разработанной анкете (Приложение №3), среди обучающихся нашей школы, направленное на выявления предпочтений в выборе шоколадных изделий, были сделаны следующие выводы:

• большинство любят шоколад и считают его полезным;

• 31 человек каждый день употребляют шоколад, 53 опрошенных 1- 4 раза в неделю и всего лишь 16 из 100 опрошенных едят его редко;

• обучающиеся отдают свое предпочтение молочному шоколаду;

• шоколад без добавок покупают чаще, чем пористый или с начинкой;

• респонденты больше всего доверяют следующим фирмам изготовителям шоколада:

• ООО «Марс»

• ООО «Нестле Россия»

• ООО «Мон’дэлис Русь»

• при выборе шоколада большее внимание обращают на энергетическую ценность и марку (Приложение №4).

2.2. Экспериментальное исследование

Для исследования физико-химических показателей молочного шоколада было закуплено три образца, которым отдают предпочтение респонденты: «Россия» - щедрая душа, «Dove» и «Alpen Gold» (Приложение №5).

2.2.1. Определение качественного состава, энергетической ценности, срока хранения шоколада

Для определения указанных показателей использовали информацию на упаковке.

Вывод. Все исследуемые образцы молочного шоколада содержат сахар, масло какао, какао тертое, сухое молоко, а так же ароматизатор ванильный и эмульгатор (лецитин соевый); имеют одинаковый срок хранения. По уровню энергетической ценности (калорийности) относятся к группе особо высокоэнергетичных продуктов (400 - 900 ккал); при повышенной калорийности содержат слишком много жиров: «Alpen Gold» - 29,3%, «Dove» - 33,1%, «Россия» - щедрая душа – 31,5%. Кроме того, при производстве шоколада «Dove», согласно указанному составу на упаковке, используется сухое обезжиренное молоко вместо сухого цельного молока и лактоза. В шоколаде «Dove» и «Alpen Gold» доля какао-продуктов составляет минимально допустимую для молочного шоколада цифру – 25%. Все образцы соответствуют заявленной категории – молочный шоколад. Рекомендуемая порция (4 дольки) указана только на упаковке шоколада «Россия» - щедрая душа.

2.2.2. Оценка органолептических показателей

Определяли следующие показатели шоколада: внешний вид, форма, состояние поверхности, цвет, вкус, запах, консистенция.

Вывод. Проводя органолептическую оценку образцов, мы выявили, что все взятые для анализа образцы шоколада соответствуют стандартам. Цвет шоколада светло-коричневый, поверхность гладкая, с рисунком, без сахарного и жирового поседения, в виде плиток. Консистенция твердая, с однородной структурой. Шоколад «Россия» - щедрая душа имеет самый приятный сладкий вкус, так как в его составе наибольшее количество какао-продуктов.

2.2.3. Определение цвета и характера звука при разломе шоколадной плитки

Настоящий шоколад при разламывании издает сухой характерный хруст, на изломе имеет матовый, блестящий и однородный цвет.

Вывод. Исследование на звук и цвет излома в соответствии с требованиями ГОСТ показало, что производители используют натуральные ингредиенты. Более качественным шоколадом являются образцы – «Россия» - щедрая душа и «Alpen Gold».

2.2.4. Определение качества шоколада по времени плавления

Для проведения эксперимента берем образцы шоколада массой 1,37 г, помещаем их в фарфоровые чашки и ставим на водяную баню.

Вывод. При исследовании шоколада на время плавления было обнаружено, что плавление образцов происходит достаточно быстро. Быстрее всего плавится – «Россия» - щедрая душа, медленнее плавятся – «Alpen Gold» и «Dove». Полученные результаты подтверждают что, исследуемые образцы не содержат в составе аналогов какао-масла.

2.3. Экспериментальное исследование химических показателей шоколада

Для проведения последующих опытов кусочки молочного шоколада предварительно измельчали, помещали в химический стакан с теплой дистиллированной водой, постоянно помешивали, до полного растворения шоколада. Затем полученный раствор отфильтровывали.

2.3.1. Определение присутствия посторонних примесей в шоколаде (качественная реакция на крахмал)

В пробирки наливаем по 1,5 – 2 мл фильтратов исследуемого шоколада и добавляем к ним несколько капель спиртового раствора йода.

Вывод. Полученные результаты указывают на то, что все образцы шоколада являются нефальсифицированными, в их составе отсутствуют крахмалсодержащие примеси, так как образцы не дали положительной реакции на наличие крахмала (синее окрашивание).

2.3.2. Обнаружение углеводов

А) В пробирки наливаем по 1,5 – 2 мл фильтратов исследуемого шоколада и добавляем 1 мл раствора гидроксида натрия и несколько капель раствора сульфата меди (II), затем встряхиваем пробирки.

Б) Подогреваем содержимое пробирок на спиртовке.

Вывод. Проделав данные опыты, мы убедились, что все образцы шоколада содержат углеводы. Синее окрашивание растворов указывает на наличие сахарозы – основной углевод шоколада. Наиболее яркий выраженный цвет дал фильтрат шоколада «Alpen Gold», а наименьшую интенсивность окрашивания имел «Dove», интенсивность окрашивания соответствует количеству углеводов, которое указано на упаковке. Образование кирпично-красного осадка говорит о том, что кроме сахарозы в составе всех исследуемых образцов присутствуют и другие углеводы (лактоза, глюкоза). Самое большое содержание таких углеводов в образце – «Dove», что подтверждает информация на упаковке - в составе указана лактоза. Производители шоколада «Alpen Gold» и «Россия» - щедрая душа не предоставляют данную информацию.

2.3.3. Обнаружение белка

2.3.3.1. Качественная реакция на белок (биуретовая реакция)

Помещаем в пробирки по 1,5 – 2 мл фильтратов исследуемого шоколада и добавляем 1 мл раствора гидроксида натрия и несколько капель раствора сульфата меди (II). Не встряхивая, оставляем пробирки на несколько минут в штативе и наблюдаем за изменениями.

Вывод. Сопоставляя данные, указанные изготовителем в составе продукта и экспериментальные данные, можно утверждать, что белок присутствует в каждом образце. На это указывает окрашивание растворов в фиолетовый цвет и образование фиолетовых колец на их поверхности. По времени проявления аналитического признака образцы распределились следующим образом: «Россия» - щедрая душа, «Dove» и медленнее всего проявляется фиолетовое окрашивание у «AlpenGold». Интенсивность окраски подтверждает, что меньшее количество белка в «Alpen Gold». Растворы образцов «Dove» и «Россия» - щедрая душа имеют одинаковый фиолетовый цвет, хотя на упаковке «Dove» указано большее количество белка.

2.3.3.2. Качественная реакция на белок (ксантопротеиновая реакция)

А) Помещаем в пробирки по 1,5 – 2 мл фильтратов исследуемого шоколада и добавляем 0,5мл концентрированной азотной кислоты до появления белого осадка или мути от свернувшегося белка. Нагреваем полученную смесь.

Б) Охлаждаем содержимое пробирок и осторожно добавляем, не взбалтывая, по каплям избыток концентрированного раствора аммиака.

Вывод. Все три образца дали похожие аналитические признаки, что указывает на присутствие в белках остатков аминокислот ароматического характера (тирозин, фенилаланин, триптофан). Более насыщенное окрашивание в данном опыте имеет фильтрат шоколада «Alpen Gold», что говорит о большем количестве остатков ароматических аминокислот в составе белков шоколада.

2.3.5. Обнаружение жиров (реакция непредельных жиров)

Помещаем в пробирки по 1,5 – 2 мл фильтратов исследуемого шоколада и добавляем немного раствора перманганата калия, затем встряхиваем пробирки.

Вывод. Все образцы содержат непредельные жиры, так как обесцвечивание раствора перманганата калия происходит во всех пробирках. Время проявления аналитических признаков различное. Несоответствие между количеством жира на упаковке и скоростью реакции наблюдается в шоколаде «Dove», что можно объяснить меньшим содержанием непредельных жирных кислот в его составе. Количество жира, указанное на упаковке, является показателем общего содержания жиров растительного и животного происхождения.

Выводы

Изучив и обобщив материал по выбранной в качестве исследования теме, пришли к следующим результатам:

• большинство обучающихся МБОУ СОШ №20, принявших участие в социологическом опросе, отдают предпочтение молочному шоколаду трех марок: «Alpen Gold», «Dove» и «Россия» - щедрая душа;

• в школьной химической лаборатории можно провести анализ шоколада на предмет соответствия заявленному составу производителем и сделать вывод о его качестве;

• при оценке органолептических показателей было выявлено, что все исследуемые нами образцы отвечают требованиям ГОСТ и соответствуют заявленной категории – молочный шоколад;

• сопоставляя данные, указанные на упаковке о составе продукта и экспериментальные данные, можно утверждать, что производители исследуемого шоколада не точно указывают его состав;

• по составу и вкусовым качествам лучшим оказался шоколад «Россия» - щедрая душа, что можно объяснить большим количеством какао-продуктов в его составе;

• настоящий шоколад содержит массу полезных веществ.

Рекомендации

1. Покупая шоколад, в первую очередь обратить внимание на упаковку: на ней должны быть указаны 4 основных компонента – какао тертое, какао-масло, сахарная пудра и лецитин. Если перечислены другие жиры и масла или какао-порошок – перед вами не настоящий шоколад.

2. Настоящий шоколад просто не имеет право иметь цену менее 50 рублей.

3. Шоколад должен быть свежим (белый налет на плитке не всегда свидетельствует о том, что продукт испорчен, причиной может быть повышенная температура).

4. Качественный шоколад имеет блестящую поверхность, при разломе видна матовость. Ломается с сухим треском и ни в коем случае не тянется. Тает во рту и не размазывается.

5. Шоколад чувствителен к колебаниям температуры, поэтому хранить его нужно при температуре 18(±3)⁰С. При повышении температуры происходит жировое поседение, а при понижении - сахарное поседение.

6. Шоколад можно и нужно есть всем, но не забывать о том, что все хорошо в меру!

Заключение

Шоколад – кондитерское изделие, вырабатываемое из бобов какао с сахаром и других пищевых компонентов. Натуральный шоколад – это шоколад, содержащий только какао-продукты (какао-бобы, какао-масло) и сахар. Это во всех отношениях уникальный, удивительно вкусный, необыкновенно питательный и, безусловно, полезный продукт.

Любопытно, что за многовековую историю своего существования шоколад бесчисленное количество раз становился темой многочисленных трактатов и исследований, но никем из авторов по сей день не было окончательно доказано, является ли он неопровержимо положительным, либо негативным явлением в жизни человечества.

Тема, выбранная для исследования, интересна. Она может быть использована на уроках по различным учебным дисциплинам, что создаст прекрасные возможности для развития у учащихся исследовательских и творческих способностей. Такую информацию можно использовать на уроках химии, биологии, экологии, технологии, элективных курсах; в рекламной деятельности магазинов, фирм и в антирекламах.

Многогранность исследуемой темы открывает возможность для дальнейшей работы, направленной на решение проблем, связанных с рациональным здоровым питанием.

Список литературы

1. Балакирева Ю.Н. Всеобщая шокомания. // ”Добрые советы” Лиза 2008 №1

2. Журнал Мурзилка, «Полезное лакомство», № 4 автор А. Семенов, 2001 год.

3. ГОСТ 6534-89. – Шоколад. Общие технические условия.

4. Детская энциклопедия. Познавательный журнал для мальчиков и девочек. – М., ЗАО «Аргументы и факты», 2000. - №12. – с.32.

5. Кузнецова А.Н. Известно ли вам что? // Лиза, 1998 №3

6. Шепелев А.Ф., Печенежская И.А., Кожухова О.И., Туров А.С., Мхитарян К.Р./ Товароведение и экспертиза продовольственных товаров: Учебное пособие. – Ростов-на-Дону: Издательский центр “МарТ”, 2001. – 680 с.

7. Яковшин Л. А. Химические опыты с шоколадом // Научно-методический журнал «Химия в школе». – 2006. - № 8. – с. 73-75.

Приложение №2.

Витамины в составе шоколада

Приложение №3.

Программа опроса обучающихся МБОУ СОШ №20 г. Пензы

Приложение №4.

Результатыстатистического исследования

Вопрос 1.Любите ли Вы шоколад?

Вопрос 2. Полезен ли шоколад?

Вопрос 3. Как часто вы едите шоколад?

Вопрос 4. Какой шоколад вы чаще покупаете?

Вопрос 5. Какому изготовителю и марке вы доверяете?

Вопрос 6. На что при покупке шоколада смотрите Вы?

Приложение №5.

Образцы молочного шоколада