V Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Лёд против пломбира
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Я очень люблю мороженное. Особенно тогда, когда на улице 30 0 жары. И в этом со мной солидарны все: взрослые, дети. Я также люблю молоко. Кулинары утверждают, что мороженное это молочный продукт. Но вкус у молока и мороженного не одинаковый. А у фруктового вообще нет вкуса молока. И на вид оно не белое, а всех цветов радуги. Производители борятся за покупателей, выпускают всё новые виды мороженного. Есть ли в составе этих продуктов вообще молоко? И вообще, с точки зрения химика по составу мороженное и молоко одно и тоже?
Цель работы: Доказать, что мороженное является молочным продуктом.
Задачи:
Проанализировать состав молока и мороженого по этикеткам
Исследовать молоко
Исследовать мороженое пломбир
Исследовать фруктово-ягодное мороженное
Сравнить качественный химический состав трёх образцов.
Объект исследования: мороженое 2 видов и молоко.
Предмет исследования: химический и ингредиентный состава объектов.
Гипотеза: Если мороженое является молочным продуктом, то молоко, пломбир и фруктово-ягодное по качественному составу будут идентичны.
Используемые методы: социологический опрос, анализ литературы по теме исследования, анализ состава по упаковкам мороженого, химический эксперимент, сравнение исследуемых объектов.
Практическая значимость: раскрывает связь химии с жизнью.
Новизна: исследование на школьном уровне проводится впервые.
1. Теоретическая часть
1.1. История мороженного
С давних времён люди, страдая от жары, искали освежающие средства, а сладости любили во все времена. Сочетанием этих двух склонностей, очевидно, и было вызвано к жизни мороженое. «Предками» мороженого можно считать смешанные со снегом или льдом фруктовые соки, натуральные и подслащённые, которые были известны в глубокой древности. В Китае замораживали фруктовые соки около 3000 лет тому назад. От китайцев это вкусное «средство от жары», вероятно, переняли арабы, индейцы и персы. Александр Македонский, плохо переносивший жару, спасался от неё во время своих походов в Персию и Индию (IVв. до н.э.), употребляя фруктовые соки со снегом. Большим успехом пользовались охлаждающие напитки, приготовленные при помощи такой же «холодильной машины» и при дворе римского императора Нерона (I в. н. э.). Воспитатель Нерона – философ Сенека упрекал своих сограждан в чрезмерном увлечении замороженными фруктовыми напитками. О потреблении таких напитков писал и древнегреческий врач Гиппократ (IV в. до н. э.).Мороженое более близкое к современному виду (по всей вероятности, это было нечто вроде фруктового льда) стало известно в Европе также от китайцев. Венецианский путешественник Марко Поло привёз рецепты мороженого из путешествия по Китаю в конце XIIIв., и оно вошло в число изысканных блюд при итальянских дворах. Рецепты мороженого были засекречены, и придворных кулинаров приводили к присяге о сохранении их в тайне. Тем не менее, искусство приготовления мороженого, хоть и медленно (во Франции, например, мороженое не было, известно и в XVI в.), проникло и в другие европейские дворы, а затем и за пределы королевских дворцов и замков. В августе 1794 г. великий композитор Л. Бетховен писал из Вены своему издателю: «Здесь очень жарко: жители Вены боятся, что скоро не будет мороженого, так как зима была очень мягкой и лёд поэтому – редкость». Положение коренным образом изменилось с появлением в конце XIX в. совершенных холодильных машин, которые обеспечивали бесперебойное холодоснабжение независимо от климатических условий и капризов погоды. В это время появляется и специализированное технологическое оборудование. Таким образом, производство мороженого получило техническую базу, которая открыла путь дальнейшему интенсивному развитию мороженого уже в промышленных масштабах.
1.2. Классификация мороженного
Мороженое — это замороженная сладкая масса, которая делается предпочтительно из молока и молочных продуктов, может быть с добавлением различных вкусовых и пищевых добавок, фруктов и шоколада. Мороженое по своей сути очень калорийно, некоторые сорта мороженого содержат до 20% жиров и до 20% углеводов. В состав сливочного мороженого входят животные или растительные жиры, основой фруктового льда являются соки и фруктовые пюре, замороженные в морозильной камере, а сорбет — это мягкое мороженое на основе фруктовых соков. Можно определить классификацию мороженого по составу, консистенции, вкусовым качествам и по виду фасовки.
Мороженое выпускают следующих видов:
молочное, сливочное и пломбир на основе молочной смеси с содержанием жира соответственно 2,8-3,5 %, 8-10 %, 12-15%;
плодово-ягодное и ароматическое (без добавления молочного сырья) с введением в сироп эссенций, органических и красящих веществ;
любительские виды вырабатывают в небольшом количестве с использованием разных наполнителей.
В зависимости от особенностей приготовления мороженое подразделяют на:
ягким называется мороженое, которое изготовляют на предприятиях общественного питания и употребляют в пищу сразу же после выхода из фризера (температурой -5 -7 С). По консистенции и по внешнему виду оно напоминает крем.
Закаленное мороженое - это мороженое, изготовляемое в производственных условиях, которое после выхода из фризера заморожено (закалено) до низких температурах (-18 С и ниже). В таком виде его сохраняют до реализации. Закаленное мороженое отличается высокой твердостью.
Домашнее мороженое изготовляют в домашних условиях с использованием холодильного шкафа.
По виду фасовки мороженое бывает:
весовым;
мелкофасованным (в брикетах, вафельных или бумажных стаканчиках, глазированное мороженое и другое);
крупнофасованным (торты, кексы, в коробках и полиэтиленовых мешочках).
В настоящее время ассортимент мороженого очень разнообразен. В основе видов и ассортимента каждого из них лежат особые рецептуры.
К основным видам мороженого относят
молочное
сливочное
пломбир
плодово-ягодное
ароматическое
Мороженое на молочное основе (молочное, сливочное, пломбир) вырабатывается без наполнителей и с наполнителями (изюмом, кофе, какао-порошком, орехами, шоколадом, ягодами, цукатами, крем-брюле и др). Плодово-ягодное мороженое готовится на основе пюре, соков, сиропов разных плодов и ягод (сливовое, клубничное, черносмородиновое, вишневое и др). Мороженое может быть в глазури или без нее. Наименование мороженого соответствует виду основного сырья и добавки (с ванилином, с корицей, орехами).
Мороженое может быть порционным или весовым. Оно может быть на палочке, в вафельном стаканчике.
2. Практическая часть
2.1. Анкетирование.
Анкетирование проводилось с целью выявление предпочтений во вкусах и уровня знаний учащихся о мороженом.
Анкета.
1)Любите ли вы мороженое?
1.да 2.нет
2) Какое мороженое вам нравятся?
1.сливочное 2.фруктово-ягодное
4) Знайте ли вы состав мороженого?
1.да 2.нет
5) По вашему мнению, этот продукт:
А) Вредный Б) Полезный В) Не знаю
2.2.Анализ упаковок различных марок.
Мороженое пломбир и фруктово-ягодное.
Цель: выяснение ингредиентов и их количество, входящее в состав мороженого.
Оборудование: упаковки от мороженого.
Провели анализ упаковок, результат занесли в таблицу.
|
Качественный состав в 100 грамах продукта |
Молоко |
Пломбир |
Фруктовый лед |
|
Белки (гр) |
3,0 грамма |
4,5 грамм |
0,6 грамм |
|
Жиры (гр) |
3,2 грамма |
12 грамм |
|
|
Углеводы (гр) |
4,7 грамм |
23 грамма |
27 грамм |
|
Энергетическая ценность (кДж),(кКал) |
249,5 кДж 59,6 ккал |
910 кДж 220 ккал |
470 кДж 110ккал |
2.3. Химический эксперимент
Для решения задач и подтверждения выдвинутой гипотезы проводим исследование состава мороженого - химический эксперимент.
Цель: провести химический опыты, подтверждающие качественный состав мороженого.
Для исследования было взято мороженое 2 марок и молоко натуральное. Сначала подготовила образцы. В пробирку налила 1 мл растаявшего мороженого или молока, добавила 5-7 мл дистиллированной воды, закрыла его пробкой и встряхула.
Первый опыт: обнаружение белков .
К 1 мл полученной смеси прилила 1 мл 2 М раствора гидроксида натрия и несколько капель 10%- ного раствора сульфата меди (1). Появляется ярко-синее окрашивание.
Второй опыт: обнаружение остатков ароматических -аминокислот (ксантопротеиновая реакция) .
Поместила в пробирку 1 мл образца и прилила к нему, соблюдая осторожность, 3-5 капель концентрированной азотной кислоты. Смесь нагрела. Появилось желтое окрашивание. После охлаждения добавила к смеси 3-5 капель 25%-ного раствора аммиака.
Третий опыт: Обнаружение углеводов
Профильтровала 2 мл смеси, оставшейся после опыта 1, и добавила и фильтрату 1 мл 2М раствора NaOH и 2-3 капли 10%-ного раствора CuSO4. Пробирку встряхнула. Образуется ярко-синий раствор. Затем его нагрела на спиртовке. Гидроксид меди (II) при этом восстанавился до оранжевого CuOH, который затем разлагается до Cu2O.
Четвёртый опыт: Обнаружение крахмала
Наличие крахмала доказываю спиртовым раствором йода из аптечки. Появилось темно-фиолетовое окрашивание только в образце пломбира.
Пятый опыт: Обнаружение кислоты
Помещаем 1 каплю каждого из трёх образцов на универсальную индикаторную бумагу. Обнаружила кислоту только в образце фруктово - ягодного мороженного.
2.3. Результаты исследования.
Результаты проведённого анкетирования свидетельствуют о том, что 97% опрошенных любят мороженое. Процент любителей пломбира и фруктово-ягодного мороженного оказался приблизительно одинаковым: 45 % и 47 % соответственно.
Примерный состав мороженого знают 57% из опрошенных:
Мороженое считают: полезным – 55 % , вредным – 10% , затруднились с ответом – 33%
Данные по вопросам показаны графически в приложении (приложение I).
Анализ упаковок позволил сделать вывод:
Во всех исследуемых образцах есть белки, жиры, углеводы. Белка больше в пломбире; углеводов во фруктовом. Фруктовое самое низкокалорийное. Анализируя, состав мы выяснили, что недопустимых и вредных веществ в исследуемых образцах нет.
Химический эксперимент наглядно показал, что в состав мороженого входят белки. Появление ярко-фиолетового окрашивания в 1 опыте связанно с взаимодействием пептидных связей белковых молекул со свежеосажденным Cu(OH)2. ( приложение II).
Во втором опыте желтое окрашивание появляется из-за нитрования остатков ароматических аминокислот (фенилаланин, тирозин и триптофан), образующих белки. После охлаждения и добавления аммиака происходит изменение цвета с желтого на оранжевый, (приложение III).
Наличие углеводов в третьем опыте подтверждено образованием ярко-синего раствора вследствие качественной реакции на многоатомные спирты. При нагревании полученного раствора дисахарид лактозы, содержащийся в молоке, в альдегидной форме окисляется Cu(OH)2 c образованием различных продуктов окисления и деструкции. Гидроксид меди (II) при этом восстанавливается до оранжевого CuOH, который затем разлагается до Cu2O красного цвета. В ходе реакции может образоваться и медь («медное зеркало»). (приложение IV).
В четвёртом опыте доказали наличие крахмала действием спиртового раствора йода. Темно-фиолетовое окрашивание появляется вследствие качественной реакции на крахмал, (приложение V).
Наличие кислоты в образцах доказываем универсальным индикатором. В двух образцах он стал бледно- синего цвета- следовательно среда слабощелочная, а в одном покраснел- среда кислая. (приложение VI).
Заключение.
Завершая работу можно подвести итог.
Результаты анкетирования показали, что мороженое всем ученикам нравится, причём процент любителей фруктового мороженного приблизительно равен проценту любителей пломбира. Его считают вкусным полезным продуктом (доступным по цене) которым можно лакомиться в любое время года. В магазинах огромный ассортимент различных видов мороженого. На всех исследуемых упаковках можно найти необходимую информацию: производитель, масса, состав, сроки и условия хранения. Химический эксперимент доказал, что в состав мороженного и молока входят белки, углеводы, кроме того фруктовое мороженное содержит кислоту.
Действительно по качественному составу мороженное и молоко идентичны. Цель работы достигнута, гипотеза подтвердилась. Мороженное является молочным продуктом, и фруктовое в том числе. Оно полезно так же как и молоко. Поэтому ешьте на здоровье, и как можно чаще.
Библиография
Гроссе Э., Вайсмантель Х. Химия для любознательных: основы химии и занимательные опыты/Пер.с нем. Л.Н.Исаевой 91-3 и А.Б.Томчина (гл.4-8) .-3-е изд. стереотипное – Л.: Химия, 1987.-392 с.
Ковалев Н.И. Энциклопедия гурмана. – Спб.: Фламинго, 1996.
Кудряшов П. Замороженная история. Спрос. 2006, № 2.
Маныкина Е. Лакомство королей. Журнал: А почему? 1996, № 11.
Советский энциклопедический словарь. – М.: Советская энциклопедия, 1979
Шаманов А.В. Мороженое от «А» до «Я». – М.:ЗАО Аргументы и факты, 1999, №3.
Яковишин Л,А. Химические опыты с мороженым. Химия в школе. 2006, № 7.
http://sweetcool.ru/sovetyi/vidyi-morozhenogo-sposobyi-prigotovleniya
http://studbooks.net/501799/tovarovedenie/klassifikatsiya_assortimenta_morozhenogo
ПРИЛОЖЕНИЕ №I
Результаты анкетирования
ПРИЛОЖЕНИЕ №II
Опыт №1
ПРИЛОЖЕНИЕ №III Опыт №2
После аммиака
ПРИЛОЖЕНИЕ №IV
Опыт №3
ПРИЛОЖЕНИЕ №V
Опыт №4
ПРИЛОЖЕНИЕ №VI
Опыт №5