Исследование свойств шоколада

VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Исследование свойств шоколада

Давыдова  А.Р. 1Швыдкова  Д.Ю. 1
1МАОУ "СШ №8" городского округа город Урюпинск
Ларкина В.И. 1Рузаева И.В. 1
1МАОУ "СШ №8" городского округа город Урюпинск
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

На следующий учебный год нам предстоит сдавать ГИА. Из новостей по телевидению, мы узнали, что Рособрнадзор разрешил школьникам брать с собой на экзамен шоколадку. Почему именно шоколад? Мы знаем, что шоколад помогает активизировать отделы головного мозга, отвечающие за память и внимание. Поэтому, для успешной сдачи даже самого сложного экзамена на хорошую оценку рекомендуется употреблять шоколад. И мы задумались о том, какой взять шоколад на экзамены.В такой ситуации важно знать состав настоящего шоколада.

В наше время шоколад является одним из самых распространенных продуктов питания среди людей. Практически в каждом магазине любой желающий может его приобрести. В нашей работе по исследованию шоколада мы используем те марки шоколада, которые чаще всего покупают ученики нашей школы.

Целью данной работы является исследование химического состава шоколада и определение его химических характеристик.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

Изучить историю потребления шоколада

Познакомиться с технологией производства шоколада

Исследовать химический состав шоколада.

Объект исследования – шоколад.

Предмет исследования – химический состав шоколада.

I. Основная часть

1.1. История шоколада

История появления шоколада берет свое начало еще с XVII. Плоды какао-бобов были известны племенам американских индейцев. Тогда их, использовали исключительно для приготовления горячих напитков. Напиток на основе какао-бобов готовился с добавлением различных трав и специй. Таким его узнал европеец Х. Колумб. Затем путешественник привез плоды какао-бобов испанскому монарху. Но популярности они не приобрели. А все за счет горького и необычного вкуса. Напиток и вкус какао-бобов удалось распробовать Ф. Кортесу, наместнику короля в Новой Испании. Он был настолько поражен непревзойденному вкусу бодрящего напитка, что решил засадить свои плантации шоколадными деревьями. Благодаря труду Кортеса, бодрящий напиток на основе какао-бобов стал известен практически по всей Европе. Инженер Конрад ван Хоутен в начале 19 века запатентовал и изобрел так называемый гидравлический пресс, при помощи которого из плодов шоколадного дерева извлекалось масло. В конце 19 века была выпущена первая молочная шоколадка. В Россию впервые лакомство было завезено Петром I. Пик создания шоколадных фабрик в России пришелся на XIX век. Первые шоколадки и шоколадные конфеты не упаковывали в упаковку. Продавались кондитерские изделия исключительно в железных или деревянных коробочках. Первые сладости имели ограниченный срок годности и быстро портились. Лакомство, могли позволить себе только знатные люди.

1.2.Производство шоколада

Главное в шоколаде – это какао. Сложно представить, что из годового урожая каждого какао-дерева можно приготовить около 400г шоколада. У шоколада и какао-деревьев похожий характер. Шоколад прихотлив: он не любит жарких солнечных лучей. Так и какао-дерево. Для того, чтобы оно на радость нам росло, дереву необходима тень и защита от ветра. Прежде чем дерево начнёт плодоносить, понадобятся 3 – 4 года. Лишь потом начинают появляться розовые и белые цветы. Какао-дерево цветёт круглый год, но не каждому цветку суждено стать какао-бобом. Годовой урожай составляет около 30 плодов в год, причём какао-бобы растут прямо из ствола дерева. Сбор урожая какао происходит два раза в год. После сбора урожая, плоды какао-дерева должны пройти ферментацию, которая длится до 6 дней. В течение этого времени происходит превращение мягкого наполнения какао-бобов в тот состав, который необходим для производства шоколада. После этого какао-бобы просушиваются, укладываются в мешки и доставляются на фабрики. Крупные какао-бобы отделяются от мелких. Обжарка какао-бобов – один из самых важных процессов в приготовлении шоколада, в результате которого какао-бобам придаётся характерный вкус и аромат. Следующим этапом производства шоколада является получение какао тёртого. Измельчение происходит для того, чтобы разрушить клеточную ткань и освободить содержащиеся в ней компоненты. А скрывается там какао масло, которое и является главной составляющей шоколада.

В целом длительность приготовления 3-х тонн шоколадной массы составляет от 6 до 12 часов. Полученная масса в растопленном состоянии при температуре 40-50°С хранится в сборниках и по мере необходимости передаётся на участок отливки шоколадных плиток.

1.3. Состав шоколада

Каждый сорт шоколада имеет свой особенный способ приготовления, а также свои особые свойства: характеристику, вкус, содержание какао, текстуру.

Существует три вида молочного шоколада: темный, молочный и белый. Состав молочного шоколада обычно следующий: какао-масса, сахар, сухое цельное молоко, какао-масло и разные добавки, в основном, ваниль и различные ароматизаторы.

В состав темного шоколада, обладающего горьковато-сладким вкусом, входит какао-масса, сахар и какао-масло. По требованиям ГОСТ в нем должно содержаться. В составе лакомства должно присутствовать 35% общего сухого остатка какао-продуктов. Масел какао должно быть более 18%. Сухой обезжиренный остаток какао-продуктов – 14%.

К качеству шоколада предявляются требования ГОСТ 31721-2012. Производитель выполнил в полной мере ГОСТ, если на этикетке: присутствует наименование производителя, название товара (продукта), состав, а также указана пищевая и энергетическая ценность. Кроме того, имеются сведения об адресе производства, сроке и условиях хранения, дата изготовления товара. Надписи типа «Без ГМО», «Натуральный», «Диетический» не должны находиться на этикетке и упаковке, так как не сообщают покупателю никакой ценной информации. Обязательно должны быть указаны улучшители вкуса, БАДы, ароматизаторы, красители, другие "Е" и так далее.

Шоколад обязательно должен быть завернут в упаковку. Это предохраняет его от вредного влияния окружающей среды (воздуха, света, влаги, загрязнений и механических повреждений), увеличивает срок его хранения, а также придает привлекательный внешний вид. Признаки качественного шоколада: шоколад производится из какао-бобов и не может храниться долго. У него должна быть гладкая блестящая поверхность, а при разломе отчетливо видна бледность. Такой шоколад тает во рту и имеет характерный хруст при разламывании.

II. Исследование шоколада

2.1. Исследование состава шоколада по этикеткам.

Для исследования нами были взяты следующие марки шоколада (табл.1).

Таблица 1. Марки шоколада

Марка шоколада

Производитель

Milka

ООО "Крафт Фудс"

Волгоград шоколад

НП «Конфил»

«Аленка»

ОАО «Красный Октябрь» 

Alpen Gold

ООО« Крафт Фудс »

Российский

ООО «Нестле Россия»

«Бабаевский» темный

ОАО «Кондитерский концерн Бабаевский

Бельгийский молочный

ЗАО "КДВ Павловский Посад"

Настоящий шоколад

АО «Кондитерская фабрика «Славянка»

В этих марках шоколада мы исследовали состав – по данным, приведенным производителем на этикетке, а также содержание непредельных жиров, углеводов, белков, фосфорсодержащих компонентов и кофеина (табл.2)(прил1)

Таблица 2 Исследование состава шоколада по этикеткам

Марка шоколада

Пищевая ценность

срок годности шоколада

Качественный состав шоколада

Содержание

какао-продуктов

Milka

Белки- 5,9г

Углеводы -59

Жиры- 30г

12 месяцев

Сахар, масло-какао, какао тертое, молоко сухое цельное, сыворотка сухая молочная, молоко сухое обезжиренное, жир молочный , эмульгаторы (лецитин соевый Е-476) ,паста ореховая

Не менее 25%

Волгоград шоколад

Белки- 6,4 г

Углеводы -53,7г

Жиры- 34,7 г

12 месяцев

Сахар, какао тертое, масло-какао, молоко сухое цельное, эмульгатор - лецитин соевый Е-476, ароматизатор ванилин, соль экстра.

Не менее 25%

«Аленка»

Белки- 7 г

Углеводы -53г

Жиры- 34 г

12 месяцев

Сахар, молоко сухое цельное, масло-какао, какао тертое, эмульгатор лецитин (соевый Е-476), ароматизаторы.

Не менее 25%

Alpen Gold

Белки- 5,3 г

Углеводы -60г

Жиры- 28 г

12 месяцев

Сахар, какао тертое, масло-какао, сыворотка молочная, молоко сухое цельное, жир молочный, эмульгатор лецитин соевый Е-476.

Не менее 25%

Российский

Белки- 9,1 г

Углеводы -36г

Жиры- 39 г

12 месяцев

какао тертое, сахар, какао порошок, масло-какао, спирт этиловый, стабилизатор (молочный жир), ароматизатор.

70%

«Бабаевский» темный

Белки- 10 г

Углеводы -40г

Жиры- 39 г

12 месяцев

какао тертое, сахар, масло-какао, жир молочный, эмульгатор лецитин соевый Е-476, спирт этиловый ректификованный, чай, ароматизатор ваниль.

56%

Бельгийский молочный

Белки- 8,5 г

Углеводы -54г

Жиры- 30г

8 месяцев

Сахар, масло-какао, какао тертое, молоко сухое цельное, сыворотка молочная, эмульгаторы лецитин соевый Е-476.

27,4%

Настоящий шоколад

Белки-7,9г

Жиры- 32,4г

Углеводы-55г

12 месяцев

Сахар, молоко цельное сухое, масло какао, какао тертое, эмульгаторы (лецитин соевый Е-476), ароматизатор «Ванилин», вкусоароматическая добавка экстракт мускатного ореха.

Не менее 25%

2.2. Химические опыты с шоколадом

Опыт 1. Обнаружение в шоколаде непредельных жиров.

Кусочек шоколада обернули фильтровальной бумагой и надавили на него до появления на бумаге жирового пятна. Затем на это пятно поместили каплю 0,5 н. раствора перманганата калия КМnО4. О наличие в шоколаде непредельных жиров свидетельствовало образование бурого осадка оксида марганца(II) МnО2 Во всех марках шоколада обнаружены непредельные жиры, так как при проведении реакции образовывался бурый осадок оксида марганца(II) МnО2.(Прил.4)

Опыт 2. Обнаружение в шоколаде углеводов

Для обнаружения в шоколаде углеводов в пробирку насыпали тертый шоколад (около 1см по высоте) и прилили 2мл дистиллированной воды. Содержимое пробирки энергично встряхивали несколько раз и профильтровали. К фильтрату добавили 1мл 2М раствора едкого натра NаОН и 2-3 капли 10%-ного сульфата меди (II) CuSO4.. Появляется ярко- синее окрашивание. Такую реакцию дает сахароза, представляющая собой многоатомный спирт.

Во всех марках шоколада обнаружены углеводы, так как при проведении реакции появлялось ярко- синее окрашивание. (Прил.2)

Опыт 3. Фосфорсодержащие компоненты шоколада.

1 кубик шоколада измельчили и поместили в небольшую колбу, затем прилили 15мл 96%-ного раствора этилового спирта. После взбалтывания смеси, нагрели ее в течение 15мин., не доводя до кипения. Смесь охладили и профильтровали. Полученный фильтрат перенесли в другую колбу, добавили 5мл 1М раствора серной кислоты H2SO4 и прокипятили в течение 15мин. Полученную смесь охладили и затем отфильтровали, получился розово- коричневый раствор. Отобрали 1мл этого раствора в пробирку и прилили к нему 1мл молибденового реактива (7,5г молибдата аммония (NH4 )6Мо7О24 растворяют в 100мл 32%-ного раствора азотной кислоты). Смесь нагрели на водяной бане. Образуется желтый мелкокристаллический осадок.

Во всех марках шоколада обнаружены фосфорсодержащие компоненты, так как при проведении реакции образовывался желтый мелкокристаллический осадок. (Прил.3)

Опыт 4. Ксантопротеиновая реакция.

Насыпали в пробирку тертый шоколад (примерно 1см по высоте) и прилили 2мл дистиллированной воды. Встряхнули содержимое пробирки несколько раз и отфильтровали. Отобрали 1мл фильтрата и, соблюдая осторожность, добавили 0,5мл концентрированной азотной кислоты HNO3. Полученную смесь нагрели. Наблюдают желтое окрашивание, переходящее в оранжево- желтое при добавлении 25%-ного раствора аммиака. Такую реакцию дают остатки ароматических аминокислот, входящие в состав белков шоколада. (Прил.5)

Во всех марках шоколада обнаружены белки, так как при проведении реакции наблюдается желтое окрашивание, переходящее в оранжево- желтое.

Опыт 5.Содержание какао масла в шоколаде.

Кусочек шоколада следует положить в холодильник на две недели, затем выложить и на несколько минут положить возле батареи.

При резком изменении температуры на шоколаде выступает какао-масло – шоколад «седеет».

Во всех марках шоколада обнаружено какао масло, так как весь исследуемый шоколад «седеет» (Прил.7)

Опыт 6.Содержание тёртого какао в шоколаде.

Шоколад следует поместить в молоко. Шоколад может утонуть или остаться на поверхности молока. Если шоколад утонул, то он содержит тёртое какао, если остался на поверхности молока, то содержит какао-порошок.

Во всех исследуемых марках шоколада содержится какао тёртое, так как шоколад утонул в молоке. (Прил.6)

2.3. Результаты проведенных исследований

Исследование марок шоколада по составу, приведенному производителем на этикетках, показало, что только четыре из восьми видов изготавливаются согласно требованиям ГОСТ – это «Аленка» ОАО «Красный Октябрь», «Бабаевский» кондитерского концерна «Бабаевский», «Волгоград шоколад» НП «Конфил», «Настоящий шоколад» АО «Славянка» (табл.). Остальные из изученных марок произведены по требованиям ТУ.

Согласно требованию Гост молочный шоколад имеет срок хранения – примерно 10 – 12 месяцев.Все кондитерские фабрики использовали натуральные какао-продукты: какао-порошок и какао - масло.Во всех исследуемых марок шоколады обнаружены непредельные жиры, углеводы фосфорсодержащие компоненты, белки, масло какао.

Данные таблицы 2 показывают, что в качестве эмульгаторов все производители добавляют в шоколад консервант Е-476.

По результатам исследовательской работы шоколадом может называться «Аленка» ОАО «Красный Октябрь», «Волгоград шоколад» НП «Конфил» и «Настоящий шоколад» АО «Кондитерская фабрика «Славянка».

III. Заключение.

Натуральный шоколад – это шоколад, содержащий только какао-продукты (какао-бобы, какао-масло) и сахар. После знакомства с литературными источниками и Интернет–сайтами мы узнали, что шоколад - очень полезный продукт. Он содержит вещества-антиоксиданты (процианиды, флавоноиды, эпикатехины), оказывающие стимулирующее воздействие на работу сердечно-сосудистой и нервной систем. А калий и магний, которые содержатся в шоколаде, обеспечивают нормальную работу мышц и нервных проводящих импульсов. Чтобы выдержать нагрузку, которая обрушивается при экзамене, необходимо держать организм в тонусе, что и делает шоколад. Также мы узнали, что в 100г шоколада содержится 35 – 37г жира, 540 – 557 ккал. Так как мы в следующем учебном году сдаем экзамены, то мы теперь знаем, какому шоколаду отдать предпочтение. Это «Аленка» ОАО «Красный Октябрь», «Волгоград шоколад» НП «Конфил» и «Настоящий шоколад» АО «Кондитерская фабрика «Славянка».

И теперь при покупке шоколада мы обязательно читаем этикетку, на которой указан его состав.

Список источников информации

Детская энциклопедия. Познавательный журнал для мальчиков и девочек. – М., ЗАО «Аргументы и факты», 2002. - №5. – с. 22, 24, 58.

Культура питания. Энциклопедический справочник. Издательство «Белорусская Советская Энциклопедия» имени Петруся Бровки. – 1993. – с. 412.

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

http.//choco-love.ru

https://PravaPot.ru

Приложения

Приложение 1 Исследование состава шоколада по этикеткам

Приложение 2Обнаружение в шоколаде углеводов

Приложение 3 Обнаружение фосфорсодержащих компонентов шоколада

Приложение 4 Обнаружение в шоколаде непредельных жиров.

Приложение 5 Обнаружение белков в шоколаде

Приложение 6 Определение содержания тёртого какао в шоколаде

Приложение 7 Определение содержания какао-масла в шоколаде

Просмотров работы: 221