муниципальный (заочный) этап краевого конкурса
научных проектов школьников в рамках краевой научно–практической конференции «Эврика» Малой академии наук
секция «Химия»
Трух Юлия Викторовна
Краснодарский край, Ленинградский район, хутор Куликовский
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 10 х. Куликовского муниципального образования Ленинградский район, 11 класс
АНАЛИЗ МОЛОКА И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ
Научный руководитель:
Толстых Анна Николаевна, учитель химии муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения средней общеобразовательной школы №10
х. Куликовского муниципального образования Ленинградский район
2017-2018 учебный год
Введение
Пищевая ценность любого продукта определяется содержанием белков, жиров, углеводов витаминов, минеральных веществ, ферментов и ряда других биологически активных веществ. Содержание белков в коровьем молоке находиться в пределах 3,0 - 4,0 %. По аминокислотному составу молоко – полноценный белковый продукт, в котором отмечается лишь большей недостаток серосодержающих аминокислот. Различают две фракции белков: первая – при подкислении остается в растворимом состоянии ( сывороточные белки ).
Содержание жира в молоке обычно находится в пределах 2,7 – 6,0 %.На долю триглицеридов приходится в пределах 98,2 - 99,5 % от общего содержания жира. Кроме того, в молочном жире содержатся фосфолипиды, свободные жирные кислоты и вещества, сопутствующим жирам, холестерин и жирорастворимые витамины. Липиды образуют стойкою жировую эмульсию, шарики которой состоят из жиров, белков и минеральных веществ.
Содержание углеводов находится в пределах 4,5 – 5,0 %. В основном в молоке содержится лактоза.
Молочные продукты – важный источник витаминов В2(рибофлавина), А и β-каротина.
Содержание витаминов колеблется в зависимости от сезона и кормов животных.
По элементному составу молоко богато кальцием (-120 мг %) и фосфором (-90 мг%), большая часть которых связана в казеинкальцийфосфатом комплексе. Другие микроэлементы, например цинк, железо, медь содержатся в молоке в небольшом количестве и связаны как с белками, так и с жировыми шариками.
В молоке обнаружено более 100 ферментов. Большая часть имеет нативное происхождение и переходит в молоко из клеток молочной железы во время секреции.
Из молока и сливок с использованием специальных заквасок получают кисломолочные продукты.
Целью моей работы является определение основных показателей качества молока, анализ его состава. В исследовании принимали участие продукты фирмы «Агрокомплекс»(сухое и стерилизованное молоко) и домашнего производства.
1.Определение степени чистоты молока.
Во время дойки, транспортировки и хранения в молоко может попасть шерсть животных, частиц корма, пыль, а с ними и микроорганизмы. Загрязненное молоко быстро портится. Для определения в нем механических примесей используют конусообразный сосуд, в суженной части которого находится сетка. На сетку кладут фильтр (ватный кружок), а снизу подставляют стакан. Пропускают через фильтр 250 мл молока, осторожно переносят ватный кружок на лист бумаги для простушки и визуально определяют его загрязненность
В своих исследованиях мы использовали обычную воронку для фильтрования, а вместо ватного фильтра – четырехслойную салфетку (Приложение 1)
Вывод: в исследуемом молоке отсутствуют механические примеси.
2. Определение кислотности молока.
Свежее молоко имеет некоторую кислотность из- за наличия в нем казеина – белка с кислотными свойствами, а также кислых солей ортофосфорной и лимонной кислот. Со временем кислотность молока возрастает вследствие молочнокислого брожения лактозы и образования молочной кислоты.
Кислотность молока и молочных продуктов выражают в условных градусах Тернера. Эта величина показывает, сколько миллилитров раствора гидроксида натрия концентрацией 0,1 моль / л израсходовано на нейтрализацию 100 мл или 100 г продукта.
Реактивы и оборудование: раствор гидроксида натрия (с = 0,1 моль/ л), спиртовой раствор фенолфталеина (w= 1%); бюретка, пипетки на 10 и 20 мл колба коническая на 100 мл, стакан на 200 мл, стеклянная палочка, технические весы. Во время титрования был израсходован следующий объем щелочи: домашнее-1,6 мл, стерилизованное-1,7 мл, сухое-1,9 мл. Следовательно, титруемая кислотность равна соответственно: 16, 17,19. (Приложение 2).
Вывод: домашнее и стерилизованное молоко имеют низкую кислотность, сухое характеризуется значительно большей кислотностью, но по данному показателю эти продукты соответствуют требованиям ГОСТа.
3. Определение содержания белков.
При добавлении к молоку формалина происходит разрушение третичной структуры
белка, и среда становится более кислотной .
Методом титрования определяют количество щелочи, необходимое для нейтрализации ионов водорода и затем рассчитывают содержание белка в молоке с использованием эмпирического коэффициента 1,92.
Реактивы: растворы гидроксида натрия (с = 0,1 моль/ л), фенолфталеин (w-1%), и формалин(w=40%)
Ход определения: В коническую колбу на 100 мл с помощью пипетки определяют 10 мл свежего молока, подогретого до 30 С̇º, добавляют 3 - 4 капли фенолфталеина и титруют щелочью до появления бледно – розовой окраски. Затем прибавляют 2 мг нейтрального раствора формалина, перемешивают палочкой, и окраска при этом исчезает. Продолжают титрование пробы щелочью до появления такой же бледно – розовой окраски.
Для расчета содержания белков объем щелочи израсходованной на титрование после добавления формалина, умножают на 1,92. Для домашнего молока израсходовано 1,8 мл щелочи, сухого и стерилизованного 1,6 мл. Содержание белков будет составлять: 1,6*1,92 = 3,1% (в сухом и стерилизованном), 1,8*1,92=3,4% (Приложение 3).
4. Определение реакции молока на лакмус и фенолфталеин:
В 3 пробирки наливают по 1 мл молока различного вида молока и смачивают им лакмусовую бумажку после чего добавляют 2 – 3 капли раствора фенолфталеина. Отмечают реакцию молока на лакмус и фенолфталеин. (Приложение 4).
Вывод: 1.- Сухое молоко pH= 6,5
2 – Концентрированное стерилизованное молоко pH= 6
3 - Цельное молоко (коровье) pH= 6,5
5. Осаждения казеиногена:
В небольшие колбы наливают 2,5 мл различного молока и 5 мл дистиллированной воды, перемешивают содержимое колб и добавляют по каплям 1 мл 3 % - ного раствора уксусной кислоты. Затем опять хорошо перемешивают содержимое и составляют стоять на 5 - 10 мин. Выпавший осадок (казеиноген и жиры) отфильтровывают, а фильтрат разливают по пробиркам и используют в следующих опытах (Приложение 5).
Вывод: выпадает белый осадок.
6. Обнаружение глюкозы:
Фильтраты, полученные в опыте 5, используют для обнаружения глюкозы реакцией с гидроксидом мели (II). К сульфату меди (II) приливают 1 мг раствора гидроксида натрия. К полученному осадку приливают фильтраты и взбалтывают смесь. Затем содержимое пробирок нагревают. Наблюдают за происходящим изменениями и составляют уравнения реакции окисления глюкозы гидроксидом меди (II) (Приложение 6, 7)
Вывод: наблюдается взаимодействие изменение изменения окраски сперва голубой, а потом появляется желтый, а в конце выпадает красный осадок.
CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 ↓ + Na2SO4
2CuOH→(t) → Cu2O + H2O
Вывод: интенсивный красный осадок обнаружен в 1) пробирке, где у нас сухое молоко, значит содержание глюкозы больше. В следующей, т.е. в концентрированном молоке, содержание глюкозы больше, чем в цельном.
7. Осаждение белков молока солями тяжелых металлов:
В пробирки наливают по 1 мл молока. В пробирки добавляют 2–3 капли раствора сульфата меди (II)
Вывод: Сухое молоко осаждение идет медленнее, концентрированное молоко осаждение наблюдается на поверхности, цельное молоко ( коровье ) осаждение происходит быстро (Приложение 8).
Заключение
Таким образом, в своих исследованиях я определила чистоту молока, выяснила, что молоко имеет кислую среду. Я узнала, что молоко представляет собой эмульсию молочных (жировых) шариков в молочной плазме. Определила в своих исследованиях состав молока, содержание белков (казеиноген, молочный альбумин, молочный глобулин). Обнаружила в молоке глюкозу, используя реакцию с гидроксидом меди (ІІ), наблюдала за выпадением осадков при взаимодействии с солями тяжелых металлов. По результатам экспериментов можно сделать вывод, что исследуемые продукты по всем показателям соответствуют нормам ГОСТа.
Список литературы
Волков В.Н. Химия в школе Научно-методический журнал. «Определение качества молока и молочных продуктов»
Радецкий А.М. Химия в школе Научно-методический журнал. «Практические работы на внеклассных занятиях»
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4
Приложение 5
Приложение 6
Приложение 7
Приложение 8
12
