АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МОЛОКА - Студенческий научный форум

VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МОЛОКА

 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Диетологи считают, что молоко и молочные продукты должны составлять 1/3 калорийности суточного рациона. Если молоко плохо переносится, его следует разбавлять, давать малыми порциями и обязательно теплое. Наука о питании говорит, что молоко и его продукты необходимо включать в состав пищи как детей, так и взрослых. Во времена СССР молоко выдавалось всем, кто работал на вредных производствах. Ученые считали, что благодаря своим абсорбирующим свойствам молоко способно очищать организм от токсинов и вредных веществ. Более эффективного противоядия при отравлении солями тяжелых металлов (свинца, кобальта, меди, ртути и др.) до сих пор не найдено.

Успокаивающее действие молочных ванн было известно человечеству еще в древности, поэтому женщины испокон веков использовали их, чтобы дольше сохранять молодость и красоту. Известный рецепт молочной ванны носит имя Клеопатры, и основным его компонентом было молоко.

Молоко - это продукт, содержащий в себе все необходимые белки и вещества: ведь первое время дети питаются только молоком. Благодаря своим полезным свойствам, молоко способствует развитию интеллектуальной сферы детей и отвечает за прочность костей

Молоко является поистине чудодейственным напитком: в нем мало сахара, много важного для здоровья кальция, оно способствует концентрации внимания.

Когда речь идет о еде и питье, вкусы у людей могут быть совершенно разными. Только в отношении молока обычно царит полная гармония, поскольку большинство считают его по-настоящему вкусным напитком.

И это хорошо, ибо стакан молока – самое здоровое из того, что родители могут, не раздумывая, предложить своим детям. Прежде всего потому, что оно содержит очень много кальция, укрепляющего кости и зубы. В 250 мл молока содержится примерно 300 мг этого важного минерального вещества – тем самым уже покрывается одна треть ежедневной потребности в нем детей в возрасте 7–10 лет. Но молоко дает нам не только это: его белок ценен тем, что может моментально преобразовываться в аутогенный белок. А вот молочный сахар, напротив, переходит в кровь медленно и этим выгодно отличается от других видов сахара, поскольку его переваривание начинается не во рту, а происходит только в кишечнике, так что он не вызывает резкого повышения уровня сахара в крови. Преимущество в том, что чем стабильнее этот уровень, тем выше способность сосредоточиваться. Этому способствуют также содержащиеся в молоке витамины группы В, поскольку они укрепляют нервную систему.

Полный стакан молока покрывает почти четверть ежедневной потребности четырех-шестилетних детей в кальции.

Поскольку от школьника требуется сообразительность, то молоко, способствующее развитию интеллекта, должно быть составной частью его завтрака. Кроме того, оно представляет собой идеальное питание в промежутках между основными трапезами. Высокоценный молочный белок обеспечивает ребенку нормальный рост.

Поскольку прочность костей и зубов закладывается в раннем детстве, родителям надо обязательно следить за тем, чтобы с едой дети получали достаточно кальция. И хотя до старости нежному организму еще очень далеко, думать об этом родители должны уже сейчас: чем стабильнее у ребенка кости, тем лучше они будут защищены в будущем от остеопороза.

Еще один позитивный эффект от кальция в молоке: итальянские ученые, обследуя 1000 учащихся начальных классов, сопоставили потребление молока с избыточным весом и установили, что у детей, регулярно употребляющих молоко, доля телесного жира меньше благодаря кальцию, который стимулирует сжигание жира.В 1–3 года организму ребенка требуется примерно 600 мг кальция (330 мл молока) в день, 4–6-летним детям нужно 700 мг (350 мл), 7–9-летним нужно уже 900 мг кальция (400 мл молока), а с 10 лет потребность вырастает до 1200 мг в день – как ни в какой другой период жизни.

Молоко и молочные продукты позволяют хорошо покрывать даже такую рекордную потребность: пол-литра молока (две порции по одному стакану) уже дают 600 мг кальция. Остальное обеспечат 200 г нежирного йогурта и ломтик твердого сыра.

Что же касается того, в какое время следует выпивать эти два стакана молока, то поступайте так: первый стакан должен выпиваться за завтраком, потому что в это время высокоценный молочный белок эффективно прекращает «ночной пост»; таким образом уже рано утром обеспечивается быстрое снабжение организма белком. Второй стакан молока следует выпивать непосредственно перед отходом ко сну, потому что кальций накапливается в костной ткани преимущественно ночью.

В нашем городе популярностью у населения пользуется непастеризованное молоко ГУСП совхоз « Рощинский». Такое молоко продают в специализированных магазинах мясных продуктов совхоза «Рощинский», на колхозном рынке, городских микрорынках. Литр совхозного молока стоит дешевле, чем молоко других производителей. По проведенному опросу, жители Стерлитамака отмечают хорошие вкусовые показатели совхозного молока и высокую жирность. Основными покупателями рощинского молока являются пожилые люди, имеющие небольшой доход и мамы малолетних детей.

На занятиях факультатива под руководством преподавателя Беляковой Т.Н. мы провели аналитическое исследование качества совхозного молока.

Основополагающий вопрос: Можно ли молоко использовать в пищу? Не вредит ли это здоровью человека. Соответствуют ли физико-химические показатели молока указанным на упаковке.

Цели работы:

Познакомиться с аналитическими методами исследования молока

Определить соответствие молока физико- химическим показателям.

Задачи:

  1. Познакомиться с аналитическими методами;

  2. Определить органолептические показатели: внешний вид, цвет, запах, вкус, консистенцию.

  3. Исследовать физические свойства молока;

  4. Исследовать химические свойства молока;

  5. Продолжить отработку навыков работы с оборудованием, посудой, реактивами химической лаборатории.

  6. Подготовить материал к выступлению на научно-практической конференции

Методы исследования:

Аналитический

Работа с научной литературой

Научный эксперимент

Публицистический.

Актуальность темы:

  1. Повышение экологической грамотности обучающихся, формирование здорового образа жизни (употребление в пищу экологически чистых натуральных продуктов)

  2. Научиться применять простейшие аналитические методы в быту.

План проведения

исследования коровьего молока ГУСП «Рощинский»,

купленного на рынке г.Стерлитамака

I Физико-химические показатели молока:

1.Определение органолептических показателей качества молока.

  • Определение внешнего вида молока.

  • Определение цвета молока.

  • Определение консистенции молока.

  • Определение запаха молока.

  • Определение вкуса молока.

2. Определение физических показателей молока.

  • Определение степени чистоты молока.

3. Определение химических показателей молока.

  • Определение кислотности молока.

  • Определение белка в молоке.

  • Определение жирности молока методом экстрагирования.

  • Определение соды в молоке.

  • Определение крахмала в молоке.

II. Выводы.

Экспериментальная работа

1Определение органолептических показателей качества молока.

1.1 Определение внешнего вида молока.

Оборудование: стеклянный цилиндр объемом 100-250 мл или химический стакан.

Пояснение к заданию. Внешний вид молока оценивается при его осмотре в прозрачном сосуде.

Отмечается: Однородность, осадок, загрязнения, примеси.

Ход работы

Налили молоко в химический стакан (или цилиндр) до середины объема.

Рассмотрели, есть ли в нем загрязнения, примеси, отметили однородность.

Дали молоку отстояться в течение 3-5 минут и отметили отсутствие осадка.

Вывод: Молоко однородно, без осадка, загрязнений и примесей.

  1.  
    1. Определение цвета молока.

Оборудование: мерный цилиндр на 100-250мл, белый лист бумаги.

Пояснение к заданию. Цвет молока бывает: белый, желтый, слегка желтоватый, кремовый оттенок (для топленого молока), серый, голубой, слегка синеватый оттенок (для нежирного молока).

Ход работы

Налили в цилиндр 50-60 мл молока.

Поднесли к цилиндру белый лист и сравнили цвет.

Вывод: Молоко имеет слегка желтоватый цвет.

  1.  
    1. Определение консистенции молока

Оборудование: большая пробирка с пробкой.

Пояснения к заданию: Консистенция определяется по следу, остающемуся на стенках сосуда после его взбалтывания. При нормальной консистенции после стекания молока со стенок остается равномерный след.

Ход работы.

Налили молоко в пробирку до середины объема.

Закрыли крышкой и слегка встряхнули, чтобы намокли стенки.

Дали молоку стечь и в течение 1-2мин оценили результат.

Вывод: На стенках пробирки остался равномерный желтый цвет, следовательно, консистенция молока нормальная

  1.  
    1. Определение запаха молока

Оборудование: пробирка с пробкой.

Пояснение к заданию: Свежее молоко имеет слабый специфический запах.

Чем может пахнуть молоко:

  • Запаха может не быть, или он слабо ощутим.

  • Запах может быть кормовой, хлебный, окисленный, прогорклый, плесневелый, гнилостный.

  • Запах нефтепродуктов, лекарственных, моющих, дезинфицирующих средств.

  • Запах лука, чеснока, полыни.

Ход работы.

Налили в пробирку молока чуть больше половины, закрыли пробкой.

Энергично взболтали.

Открыв пробирку, сразу понюхали. Запах определили многократными короткими вдыханиями.

Вывод:Молоко имеет ярко выраженный специфический запах.

  1.  
    1. Определение вкуса молока.

Оборудование:Стеклянный стакан или пластиковый стаканчик

Реактивы: вода питьевая.

Пояснения к заданию. Молоко должно быть комнатной температуры. Полость рта ополаскивается небольшим количеством молока (5-10мл). Вкус доброкачественного молока слегка сладковатый. Со временем появляется вкус:

  • Недостаточно выраженный.

  • Кормовой, хлебный, кислый, горький, плесневелый, гнилостный.

  • Вкус нефтепродуктов, лекарственных, моющих, дезинфицирующих средств.

  • Вкус лука, чеснока, полыни.

Ход работы

Налили в стакан 10-20мл молока.

Взяли глоток молока в рот, постарались распределить его по всей поверхности ротовой полости и держали его некоторое время.

После каждой пробы молока полоскали рот водой и между отдельными определениями делали небольшие перерывы.

Вывод: Молоко имеет ярко выраженный специфический вкус.

2 Определение физических показателей молока.

2.1 Определение степени чистоты молока.

Материалы и оборудование: мерный цилиндр на 100-250мл, ватные и бумажные фильтры, воронка, химический стакан.

Пояснение к заданию: В молоко при его получении, транспортировке, хранении, могут попасть покровный волос с животного, частицы корма, подстилки, пыли, а с ними и микроорганизмы. Загрязненное молоко быстро портится. Для определения в молоке механических примесей (чистоты) нужно пропустить 50-100мл молока через фильтр. Загрязненность ватного кружка (фильтра) сравнить со стандартным эталоном.

По степени загрязненности молока делят на три группы:

  1. молоко не оставляет на фильтре даже следов грязи (механических примесей меньше 3мг на литр)

  2. на фильтре заметен сероватый осадок (примесей от 4 до 6 мг на литр)

  3. на фильтре остались механические примеси, цвет фильтра грязно-серый (в 1 литре примесей 7мг и больше).

Ход работы

В воронку поместили фильтр (бумажный и ватный).

Опустили воронку в стакан для сбора, профильтрованного молока.

Налили в цилиндр 50 мл молока и начали фильтровать.

После того, как все молоко профильтруется, осторожно сняли фильтр и положили его на лист бумаги для просушки.

Загрязненность ватного кружка (фильтра) сравнили со стандартным эталоном.

Вывод: Молоко не оставило на фильтре даже следов, следовательно, механических примесей меньше 3мг на литр.

3. Определение химических показателей молока

  1.  
    1. 3.1 Определение кислотности молока.

Материалы и оборудование: бюретка, пипетки на 10 и 20 мл, колба коническая на100мл.

Реактивы:

Децинормальный ( 0,1 н.) раствор щелочи (NaOH или KOH).

1-%-ный раствор фенолфталеина.

Пояснение к заданию:

По кислотности молока можно судить о его свежести и натуральности. Парное молоко обладает бактерицидными свойствами, имеет амфотерную реакцию на лакмус (красная лакмусовая бумажка синеет, а синяя краснеет)

Через некоторое время в молоке начинают развиваться микроорганизмы, прежде всего молочнокислые бактерии, которые сбраживают молочный сахар и образуют молочную кислоту, что повышает кислотность молока. Кроме того, кислотность молока с кислотным характером белков.

Кислотность молока тем выше, чем дольше хранится оно неохлажденным. Титруемую кислотность молока определяют в условных градусах Т 0 (Тернера). Под условным градусом Тпонимают количество миллилитров децинормального раствора (0,1н.) щелочи (NaOH или KOH), необходимое для нейтрализации 100мл молока. Индикатором служит 1-процентный раствор фенолфталеина.

  1.  
    1. Титрование щелочью.

К 50 мл молока прибавить 4 мл. раствора фенолфталеина и титровать полученную смесь раствором щелочи до появления розовой окраски. Удвоенный объем прибавленного реагента (в мл.) численно равен количеству градусов кислотности молока.

Свежее молоко должно иметь 16-18 и не выше 21 градусов кислотности.

2. Проба на кипячение.

Нагреть в пробирке несколько мл. молока и посмотреть, свернулось оно или нет.

Свертывание молока произойдет только в том случае, если кислотность молока выше 23 градусов.

Ход работы

Налили в бюретку децинормальный раствор NaOH или KOH.

В колбу вместимостью 100мл отмерили пипеткой 10мл исследуемого молока и 20мл дистиллированной воды (воду добавляли для того, чтобы более отчетливо уловить розовый оттенок при титровании)

В смесь добавили 2-3 капли 1-процентного раствора фенолфталеина и тщательно взболтали.

Из бюретки (предварительно отметив уровень щелочи) по каплям прибавляли в колбу при постоянном помешивании 0,1Н раствор NaOH или KOH до появления слабо-розового окрашивания, не исчезающего в течение минуты.

Отсчитали количество миллилитров щелочи, потраченной на титрование 10мл молока.

Произвели расчет кислотности молока.

Вывод: Для выражения кислотности исследуемого молока в условных градусах Тернера (Т0) количество миллилитров щелочи, израсходованной на титрование 10мл молока, умножили на 10, т.е. сделали перерасчет на 100мл молока. Например, на титрование пошло 1,8мл 0,1Н щелочи. Титруемая кислотность составит: 1,8 * 10=180Т. Следовательно молоко свежее.

3.2 Определение белка в молоке.

Материалы и оборудование: колба на100-200мл, химический стакан на 100мл, бюретка, пипетка на 10мл, стеклянная палочка.

Реактивы:

Децинормальный раствор щелочи (NaOH).

1-процентный спиртовой раствор фенолфталеина.

Нейтральный 37-40-процентный раствор формалина. К 37-40-процентному раствору формалина(100мл) добавляют 3-4 капли 1-процентного спиртового раствора фенолфталеина и при постоянном взбалтывании приливают из бюретки 0,1Н раствор щелочи до появления бледно-розового окрашивания.

Ход работы

В стакан с 10мл коровьего молока добавили 10-12 капель 1-процентного спиртового раствора фенолфталеина.

Налили в бюретку 0,1Н раствора NaOH и титровали молоко до появления, не исчезающего при взбалтывании слабо-розового окрашивания.

В тот же стакан прилили с помощью бюретки 2мл нейтрального формалина.

Содержимое размешали стеклянной палочкой. Появившееся при начальном титровании розовое окрашивание исчезнет

Продолжали титрование пробы щелочью до появления такого же слабо-розового окрашивания.

Подсчитали содержание белка в молоке (в процентах), для этого количества миллилитров 0,1Н щелочи, пошедшее на титрование 10мл молока после добавления нейтрального формалина, умножьте на коэффициент 1,94.

Вывод: На титрование 10 мл молока (после добавления 2 мл нейтрального формалина) израсходовано 1.7 мл 0,1 Н щелочи; содержание белка будет составлять: 1,7.1,94=3,298% (после округления – 3,3%).

3.3 Определение жирности молока методом экстрагирования

Оборудование:аналитические весы, фарфоровая чашка, пипетка Мора (15 мл), сушильный шкаф, делительная воронка с притертой пробкой, коническая колба (200 мл).

Реагенты: обезвоженный диэтиловый эфир (для обезвоживания органического растворителя его несколько часов выдерживают в закрытой посуде в контакте с заранее прокаленным сульфатом натрия или хлоридом кальция, после чего фильтруют).

Пояснение к заданию:

Насыпать в фарфоровую чашку мелконарезанную фильтровальную бумагу, слегка примять её, затем прилить 15 мл молока. После того как оно полностью впитается в бумагу, поместить чашку в сушильный шкаф и выдержать её при температуре не выше 100 С до полного удаления воды. Высушенные кусочки бумаги, содержащие белки, жиры и другие вещества, поместить в делительную воронку и прилить к ним 100 мл обезвоженного диэтилового эфира. Закрыть делительную воронку хорошо притертой стеклянной пробкой, перемешать и оставить стоять на 1 час. Затем вновь перемешать и слить всю жидкость в предварительно взвешенную с точностью до 0,002 г стеклянную колбочку. При необходимости диэтиловый эфир можно профильтровать через слой сухой ваты. После испарения органического растворителя (тяга!) довести остаток в колбе до постоянной массы высушивая при 110 – 120 С.

Расчет содержания жира Ж в молоке по формуле:

m * 100

Ж= ------------- ( %),

V * d

где m – масса жира в колбочке, г;

d – плотность молока, г/см3;

V – объем взятого для анализа молока, мл.

Плотность молока можно найти путем взвешивания определенного его объема, или с помощью ареометра.

Если молоко разбавлено, то его плотность и жирность становятся меньше, чем соответственно 1,029 г/см3 и 3%!

Вывод: По результатам расчета жирность молока составила 3,7 %, при плотности молока 1,23 г/см3, следовательно исследуемое молоко не разбавлено, жирность молока средняя.

3.4 Определение соды в молоке

Материалы и оборудование: пробирка с пробкой.

Пояснение к заданию: Соду добавляют в молоко для того, чтобы скрыть его

повышенную кислотность. Нейтрализуя молочную кислоту, сода не задерживает развитие

гнилостных микроорганизмов и способствует разрушению витамина С. Такое молоко не

пригодно для употребления в пищу.

Ход работы

В сухую или ополоснутую водой пробирку налили 5мл молока.

Осторожно по стенке добавили 7-8 капель раствора бромтимолового синего (раствор Люголя).

Наблюдали за изменением окраски кольца на границе слоев (в течение 10минут). Желтая окраска свидетельствует об отсутствии в молоке соды, зеленая окраска различных цветов (желто-зеленая, темно-зеленая, сине-зеленая) – о наличии следов соды (даже незначительном).

Вывод: Сода в молоке не обнаружена.

  1.  
    1. 3.5 Определение крахмала в молоке.

Материалы и оборудование: пробирка, спиртовка, держалка.

Пояснения к заданию: Крахмал или муку добавляют в молоко, чтобы придать ему более густую консистенцию после разбавления водой.

Ход работы

В пробирку налили 5-10мл молока и довели до кипения.

После охлаждения в молоко наливали 1мл раствора Люголя. Появление синей окраски указывает на присутствие крахмала.

Вывод: Крахмал в молоке не обнаружен.

ВЫВОДЫ

Молоко непастеризованное ГУСП «Рощинский» отвечает всем органолептическим показателям, а именно:

Молоко однородно, без осадка, загрязнений и примесей.

Молоко имеет слегка желтоватый цвет.

На стенках пробирки остался равномерный желтый цвет, следовательно, консистенция молока нормальная.

Молоко имеет ярко выраженный специфический запах.

Молоко имеет ярко выраженный специфический вкус.

Молоко имеет допустимые физические показатели, а именно:

Молоко не оставило на фильтре даже следов, следовательно, механических примесей меньше 3мг на литр.

Молоко обладает допустимыми химическими показателями, а именно:

Для выражения кислотности исследуемого молока в условных градусах Тернера (Т0)

количество миллиметров щелочи, израсходованной на титрование 10мл молока, умножаем на 10, т.е. сделали перерасчет на 100мл молока. На титрование пошло 1,8мл 0,1Н раствора щелочи. Титруемая кислотность составляет:

1,8 * 10=180 Т. Следовательно – молоко свежее.

На титрование 10 мл молока (после добавления 2 мл нейтрального формалина)

израсходовано 1.7 мл 0,1 Н щелочи; содержание белка будет составлять:1,7.1,94=3,298%

(после округления – 3,3%).

По результатам расчета жирность молока составила 3,7 %, при плотности молока 1,23 г/см3, следовательно исследуемое молоко не разбавлено, жирность молока средняя.

Сода в молоке не обнаружена.

Крахмал в молоке не обнаружен.

Итог: молоко пригодно к употреблению, молоко перед употреблением рекомендуется прокипятить. Не следует покупать молоко и молочные продукты у частных лиц, не имеющих лицензию на продажу.

Литература

1.В.И. Астафуров; Основы химического анализа; Учебное пособие по факультативному курсу для уч-ся 9-11 классов средней школы; М; «Просвещение»; 1989г.

2.Аналитическая химия: учебник для студ. Сред. Проф. Учеб. Заведений; под ред. А.А.Ищенко. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 320с.

3. Интернет-ресурсы:

http://chemistry.narod.ru

http://www.tstu.ru/win/kultur/nauka/vernad/imena.htm

http://www.ise.stavsu.ru/pedlab/?m=avtors5

Просмотров работы: 5380