ЧУЛЫМСКИЙ РАЙОН НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ

МУНИЦИПАЛЬНОЕ КАЗЕННОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №1

Чернова Кристина Евгеньевна,

9 «б» класс

МОЛОКО КАК ИСТОЧНИК ЖИЗНЕННОВАЖНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Интегрированный исследовательский проект

       Научный руководитель: Черкасова Елена Михайловна,

учитель химии,

высшей квалификационной категории

Чулым 2016

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Важным составляющим здорового образа жизни является правильное питание.   В наше время полезное питание является актуальной темой. По имеющимся статистическим данным, Россия занимает 134 место в мире по продолжительности жизни и 136 место по состоянию здоровья.

Из беседы с медицинским работником МКОУ СОШ №1  Фоменко И.Е. было выяснено, что  диагнозы, связанные с нарушением опорно-двигательной системы  ставится более чем 40  % учеников школы. Искривление позвоночника (сколиоз) у детей становится наиболее распространенным заболеванием. Это заболевание способствует возникновению многих морфологических и функциональных изменений в организме ребенка. Основной компонент аморфного вещества, придающего прочность костям – это соли кальция и фосфорной кислоты. При повышении или понижении минерализации кости её хрупкость и ломкость увеличиваются. Кальций требуется организму для осуществления многих жизненно важных процессов. При недостаточном поступлении его с продуктами питания, он изымается из костей. Ситуация усугубляется тем, что у кальциевого обмена есть свои особенности: даже при его дефиците он все равно почти в прежних количествах продолжает выводиться из организма - за счет запасов в костях. Известно, что кальций молока - самый легкоусваиваемый из существующих в природе. Исключительно благоприятно сбалансирован в нем комплекс витаминов А, В2, D3, каротина, холина, токоферолов, тиамина и аскорбиновой кислоты. Все это оказывает нормализующее влияние на уровень холестерина сыворотки крови. Говоря о здоровом питании, всегда упоминается молоко, но вместе с  тем последнее время все чаще слышатся рассуждения и о его вреде… 64% девятиклассников нашей школы вообще ничего не знают о пользе молока или не задумывались об этом

Практическая значимость нашего исследования заключается в том, что выяснить как можно больше узнать о молоке и рассказать об этом распространенном продукте ребятам. Я хочу рассказать о свойствах молока, его влиянии на организм человека, составе, функциях компонентов.

Цель работы: изучить и сравнить состав и свойства молока наиболее распространенных сортов.

Задачи:

1. Изучить литературу по данному вопросу
2. Провезти мини социологический опрос с целью выяснения пищевых предпочтений ровесников
3. Проанализировать несколько видов наиболее часто употребляемого молока по органолептическим и физико-химическим показателям:
4. Доказать способности солей тяжелых металлов осаждать белки, содержащиеся в молоке             
5. Дать рекомендации учащимся школы №1 о включении молока в свой ежедневный рацион.

При выполнении работы  были использованы следующие  методы: литературный, лабораторный, метод социологического опроса. Опирались на труды: Астафурова В. И., Грандберга И. И.  Горбатова К. К., Ващенко И.М., Ланге К.Н., Меркулова М.П. и других, а так же ресурсы Интернета.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1.    Что такое молоко.

          Молоко — это продукт нормальной секреции молочной железы млекопитающих животных, в частности коров (приложение 9). С физико-химической точки зрения молоко представляет собой сложную полидисперсную систему, в которой дисперсионной средой является вода, а дисперсной фазой — вещества, находящиеся в молекулярном, коллоидном и эмульсионном состоянии. Молоко – биологическая жидкость, а также многокомпонентная сбалансированная система, обладающая высокими питательными, иммунологическими и бактерицидными свойствами. В состав молока входят белки, липиды, углеводы, минеральные вещества, витамины, ферменты, гормоны и ряд других компонентов. 

Белки – это природные полимеры, имеющие сложную структуру. Первичная структура – цепочка из остатков аминокислот (полипептидная цепь). Закручивание полипептидной цепи в спираль, а далее в глобулу – это вторичная и третичная структуры белков.   Эти структуры удерживаются непрочными водородными связями, которые могут быть разрушены либо при термической денатурации, либо под воздействием химических веществ – химической денатурации. (Денатурация – это частичное разрушение вторичной и третичной структуры белка). Так, при взаимодействии белка, содержащегося в молоке, с солями тяжелых металлов происходит химическая денатурация. Белок молока связывает ионы тяжелых металлов и выводит их из организма. Это свойство молока широко применяется при отравлениях солями тяжелых металлов (а иногда и при отравлениях и другими веществами). Общее содержание белков в молоке колеблется от 2,9 до 4%. Существует несколько методов определения белка в молоке.

Биуретовая реакция. Это универсальная реакция на все белки, так как в ход ее образуются координационные комплексные соединения ионов меди (II) с компонентами пептидных связей белков. К 0,5 мл молока добавляют столько же 10% раствора гидроксида натрия и 6-10 капель 1% раствора сульфата меди(II). Голубая окраска раствора свойственная солям меди, по мере образования комплексного соединения переходит в сиреневую окраску.

          Ксантопротеиновая реакция. К 1 мл раствора белка добавляют несколько капель концентрированной азотной кислоты, доводят до кипения, охлаждают. В некоторых пробирках появится желтое окрашивание ароматических соединений. Для усиления окраски в охлажденный раствор приливают несколько капель концентрированного раствора гидроксида натрия (калия) или раствора аммиака NH3 , желтая окраска перейдет в оранжевую и усилит разницу в окраске образцов. Это реакция обнаружения ароматических аминокислот в белках: тирозина, триптофана и др. Все ароматические аминокислоты, кроме тирозина, являются незаменимыми, т.е. не синтезируются в организме животных и человека и поступают в него вместе с растительной пищей. По их содержанию судят о полноценности белка, его питательных свойств.

Молоко является высокоценным в биологическом отношении продуктом питания, особенно для детей. Всего в молоке обнаружено около 100 биологически важных веществ. Химический состав молока следующий: белков 3,5%, жиров 3,4%, молочного сахара 4,6%, минеральных солей (золы) 0,75%, воды 87,8%. Химический состав молока колеблется в зависимости от породы животных, времени года, характера кормов, возраста животных, периода лактации, а так же  технологии переработки молока. Исследование минерального состава молока показывает наличие в нем более 50 элементов: Са, Р, Мg, Na, R, Cl, S, Fe, Cu, Mn, Zn, Al, Si, I, Br, Mo, Cd, Pb, Co, F, Cr, Ba, Hg, Sr, Li, Cs, Sn, Se, Ni, As, Ag, Ti, V  и др.  Из них около 30 элементов определены учеными количественно.

Кальций и фосфор. Кальций и фосфор – это наиболее важные макроэлементы молока. Они содержаться в молоке в легкоусвояемой форме и хорошо сбалансированных соотношениях. Как известно, физиологическая и биохимическая роль кальция и фосфора особенно для новорожденных, исключительно велика. Около 22% всего кальция молока прочно связано с казеином (казеин структурообразующий), остальное количество (78%) составляют соли – фосфаты. Фосфаты кальция могут быть в виде Са₃(РО₄)₂, СаНРО₄, Са (Н₂РО₄)₂    и других более сложных солей. Фосфор содержится в молоке  в разной форме (минеральной и органической). Неорганические соединения представлены фосфатами кальция и других металлов, и их содержание составляет 45-100 мг. Органические  соединения – это фосфор в составе казеина, нуклеиновых кислот и т.д.

Магний. Количество магния в молоке составляет 12-14 мг. Магний, вероятно, встречается в молоке в тех же соединениях и выполняет ту же роль, что и кальций. Состав солей магния аналогичен составу солей кальция, но на долю солей, находящихся в виде истинного раствора, приходится 65-75% магния.

Калий, натрий и хлор. Содержание калия в молоке колеблется от 135-160 мг, натрия – от 30 до 60, хлора – от 90 до 120 мг. Соли калия и натрия содержатся в молоке в ионно-молекулярном состоянии в воде хорошо диссоциирующих хлоридов и фосфатов. Они имеют большое физиологическое значение. Так, хлориды натрия и калия обеспечивают определенную величину осмотического давления крови и молока, что необходимо для нормальных процессов жизнедеятельности. Фосфаты калия и натрия обеспечивают так называемое солевое равновесие молока, т.е. определенное соотношение между ионами кальция и анионами фосфорной и лимонной кислот.

          Микроэлементы. К ним относятся  железо, кремний, селен, медь, цинк, марганец, кобальт, йод, молибден, фтор, алюминий,  олово, хром, свинец и др. Их количество в молоке значительно колеблется  в зависимости от состава, условий обработки и хранения молока. В сравнительно больших количествах в молоке содержатся цинк, медь, железо, кремний, алюминий. Микроэлементы обуславливают пищевую и биологическую ценность молока. Они обеспечивают построение и активность жизненно важных ферментов, витаминов и гормонов, без которых немыслимо превращение поступающих в организм человека пищевых веществ.

Витамины. Молоко практически содержит все витамины, необходимые для нормального развития человека. В молоке присутствуют как жирорастворимые, так и водорастворимые витамины. Основными витаминами молока являются витамины А и D, некоторые количества аскорбиновой кислоты, тиамина, рибофлавина, никотиновой кислоты. Содержание их подвержено значительным колебаниям. Летом, когда животные питаются сочными зелеными кормами, содержание витаминов в молоке повышается. Зимой в связи с переходом на сухие корма количество витаминов в молоке уменьшается.(приложение 1)

1. История происхождения молока.У молока своя длинная история. По ним можно судить, как давно, больше 5000 лет назад, пользовались молоком. Молоко пили еще в глубокой древности, о чем свидетельствуют найденные при археологических раскопках в пещерах первобытных людей наряду с каменными топорами и костяными стрелами сосуды для молока. При раскопкахдоисторических поселений Триполья, на Украине археологи находят подойники, отстойники для приготовления творога. О нем писали знаменитые историки и ученые древности Геродот, Аристотель, Плиний. Древнегреческий врач Гиппократ, впервые сформулировал основы лечения молоком. Известен такой случай: в древней Греции в городе Абдерах заболел сын одного знатного человека. Не помогали ни целебные травы, ни снадобья. А Гиппократ назначил утром, днем и вечером в течение недели, разбавленное ослиное молоко, а через неделю — молоко коровье. Таков был его рецепт. Излечивший юношу Гиппократ советовал пить молоко людям нервным, с больным желудком и другими заболеваниями. В средние века другой прославленный врач Авиценна считал молоко наилучшей пищей для людей пожилого возраста или, как он писал, для людей «подвинутых в годах».

Мечта русского народа о «молочных реках» возникла не случайно. На Руси молоко всегда было символом благополучия и источником воспетого в легендах богатырского здоровья. Русский ученый Сергей Боткин называл молоко «драгоценным средством» для лечения болезней сердца и почек. А академик Иван Петрович Павлов писал: «Молоко – самая легкая пища, которая дается при слабых и больных желудках и при массе тяжелых общих заболеваний».Долгое время коровы ходили под ярмом: обрабатывали поля, возили поклажу и давали мало молока. Но около 500 лет назад в северных областях нашей страны было уже много молочных коров. Народ-труженик одарил их особой любовью: «Коровушка - поилица, кормилица», «Корова во дворе — обед на столе», — говорили о них народные пословицы. Немало пришлось потрудиться, чтобы выбрать лучших коров  и постепенно вывести молочные породы. А теперь большинство людей пьют коровье молоко. Почти 10 тысяч литров потребляет человек за всю жизнь.

1. Определение объекта исследования

С целью определения объектов исследования мы провели анкетирование и обработали полученные результаты (приложение 2). В минисоцопросе участвовали 43 ученика 9 –ых классов. Респондентам была предложена анкета, выявляющая частоту потребления молока и отношение к употреблению молока. 76% опрошенных признались в том, что любят молоко, 24% - не любят, 12% из них не употребляют молоко в пищу вообще. 30% употребляют молоко периодически, одинаково  (по 19%) распределились голоса между употреблением от одного раза в неделю до нескольких раз в месяц. На вопрос о пользе молока были получены следующие ответы: «укрепляет кости»- 13 чел., «Содержится кальций» - 6 чел., «Полезно для здоровья»- 3 чел., «Ускоряет процесс роста, и человек будет здоровым», «содержит белки» - по 1 чел., «ничего точно не знаю, но знаю, что оно полезное» - 1 чел.  Ничего не знают о пользе молока – 25 человек.  Практически не возможно  оказалось выявить и предпочтение в выборе молока, так как голоса почти поровну распределились между всеми предложенными марками. Нами было принято решение закупить молоко в магазине, расположенном в непосредственной близости от школы, и, соответственно, в шаговой доступности от места жительства большинства семей учеников школы, выбор был обусловлен предположением, что именно это молоко чаще всего и попадает на столы наших ребят. Таким образом, исследованию были подвергнуты четыре вида молока: образец №1: «Моршанка», образец №2 «Веселый молочник», образец №3 «Золотые луга», образец №4 «Русское поле».

2. Анализ молока по органолептическим показателям (приложение 3)

2.1 Определение внешнего вида молока

Оборудование: стеклянный цилиндр 100-250 мл.

Ход работы:

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

2.  Внимательно рассмотрели молоко на наличие загрязнений, примесей и отметили однородность.

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

4.Полученные данные записать в сводную таблицу (Приложение 3)

2.2 Определение цвета молока.

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

Ход работы:

1. Налили в цилиндр 50-60 мл молока.

2.  Поднесли к цилиндру белый лист бумаги и сравнить цвет.

3.  Полученные данные записать в сводную таблицу (Приложение 3)

2. 3 Определение консистенции молока (рис.1).

Оборудование: Цилиндр с пробкой.

Ход работы:

1. Налить в цилиндр молока до середины объема.

2.  Закрыть пробирку и слегка встряхнуть ее, чтобы намокли стенки.

3.  Дать молоку стечь и в течение 1-2 минут оценить результат.

4.  Полученные данные записать в сводную таблицу (Приложение 3)

2.4 Определение запаха молока (рис 2).

Оборудование: пробирка с пробкой.

Ход работы:1.  Налить в пробирку молока чуть больше половины ее объема, закрыть пробкой (лучше предметным стеклом).

2. Энергично взболтать.

3. Открыть пробирку, сразу понюхать. Запах определяется многократными короткими вдыханиями.

4.  Полученные данные записать в сводную таблицу (Приложение 3)

2. 5 Определение вкуса молока.

Оборудование: стеклянный или пластиковый стакан.

Реактивы: вода питьевая.

Примечание: Молоко должно быть комнатной температуры. Полость рта ополаскивается небольшим количеством молока (5-10 мл).

 Ход работы:

1. Налить в стакан 10-20 мл молока.

2. Взять глоток молока в рот, старясь распределить его по всей поверхности ротовой полости и держать его некоторое время. Определить вкус.

3. После каждой пробы молока следует прополаскивать рот водой и между отдельными определениями делать небольшие перерывы.

4.  Полученные данные записать в сводную таблицу (Приложение 3)

2.6.  Определение степени чистоты молока (рис.3).

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

Ход работы:

1.  Поместить в воронку фильтр (бумажный или ватный).

2. Опустить воронку в стакан для сбора профильтрованного молока.

3. Налить в цилиндр 50 мл молока.

4.  После того как все молоко профильтруется, осторожно снять фильтр и положить его на лист бумаги для просушки.

5. Сравнить загрязненность ватного кружка (фильтра) со стандартным эталоном.

6.  Полученные данные записать в сводную таблицу (Приложение 3)

4. Анализ молока по физико-химическим показателям.

2.7 Определение плотности при помощи ареометра (рис.4)

Материалы и оборудование: цилиндр на 50 мл, ареометр.

Ход работы:

1. Налить в цилиндр 40-45 мл исследуемого молока (все исследуемые образцы должны иметь одинаковую температуру, идентичную той, которая указана на ареометре).

2. Осторожно опустить в цилиндр с молоком сухой ареометр.

3. Плотность отсчитывается по шкале ареометра. Полученные данные заносятся в сводную таблицу. Норма по ГОСТу - 1,027 – 1,032 г/см (Приложение 3)

ВЫВОД: по органолептическим характеристикам молоко всех четырех марок соответствует ГОСТу, плотность молока «Веселый молочник» полностью соответствует, а марок «Моршанка», «Золотые луга», «Русское поле» незначительно отклоняется от ГОСТа

3.  Определение кислотности методом титрования (в градусах Тернера)

Материалы и оборудование: бюретка, пипетки на 10 и 20 мл, колба коническая на 100 мл.

Реактивы:

•  децинормальный раствор щелочи (КОН);

•  1% спиртовой раствор фенолфталеина.

Ход работы:

1. Налить в бюретку децинормальный раствор КОН.

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

3. Добавить в смесь 2-3 капли 1% раствора фенолфталеина и тщательно взболтайте.

4. Из бюретки (предварительно отметив уровень щелочи) по каплям прибавлять в колбу при постоянном помешивании 0,1 Н раствор щелочи (NaОНили КОН) до появления слабо-розового окрашивания, не исчезающего в течение одной минуты. Для точности эксперимента проводим по три серии титрований с каждым образцом и берем средние показатели

5.  Отсчитать количество миллилитров щелочи, пошедшей на титрование 10 мл молока.

6. Произвести расчет кислотности молока.Для выражения кислотности исследуемого молока в условных градусах Тернера (°Т) количество миллилитров щелочи, израсходованной на титрование 10 мл молока, умножаем на 10, то есть сделаем пересчет на 100 мл молока.

на титрование пробы №1 «Моршанское» пошло 3,07 мл 0,1 Н щелочи. Титруемая кислотность составит: 3,07x10= 30,7°Т.

 на титрование пробы №2 «Веселый молочник» пошло 1,8 мл 0,1 Н щелочи. Титруемая кислотность составит: 1,8x10= 18°Т.

на титрование пробы №3 «Золотые луга» пошло 3,05 мл 0,1 Н щелочи. Титруемая кислотность составит: 3,5x10= 35°Т.

на титрование пробы №4 «Русское поле» пошло 2,9 мл 0,1 Н щелочи. Титруемая кислотность составит: 2,09 x10= 20,9°Т.

Норма по ГОСТу - 15,99-20,99°Т

1. Полученные данные записать в сводную таблицу. (Приложение 4)

ВЫВОД: кислотность молока «Веселый молочник» и «Русское поле» соответствует ГОСТу, а марок «Моршанка», «Золотые луга» выше предельно допустимых значений ГОСТа.

4. Определение белка в молоке методом формального титрования.

Материалы и оборудование: колба на 150-200 мл, химический стакан на 100 мл, бюретка, стеклянная палочка.

Реактивы:

• децинормальиый раствор щелочи (KОН);

•  1% спиртовой раствор фенолфталеина;

•  нейтральный 37-40% раствор формалина. К 37-40% раствору формалина (100 мл) добавляют 3-4 капли 1% спиртового раствора фенолфталеина и при постоянном взбалтывании приливают из бюретки 0,1 Н раствор щелочи до появления слабо-розового окрашивания.

Ход работы:

1. В стакан с 10 мл коровьего молока добавить 10-12 капель 1% спиртового раствора фенолфталеина.

2.  Налить в бюретку 0,1 Н раствор KОН и титровать молоко до появления не исчезающего при взбалтывании слабо-розового окрашивания.

3. После этого в тот же стакан прилить с помощью бюретки 2 мл нейтрального формалина.

4. Содержимое размешать стеклянной палочкой. Появившееся при начальном титровании розовое окрашивание исчезает.

5. Титровать пробы щелочью до появления такого же слабо-розового окрашивания.

6. Подсчитать содержание белка в молоке в процентах. Для этого количество миллилитров 0,1 Н щелочи, пошедшее на титрование 10 мл молока после добавления нейтрального формалина, нужно умножить на коэффициент 1,94

На титрование 10 мл молока (после добавления 2 мл нейтрального формалина) пробы о №1 «Моршанское» израсходовано 2,5 мл 0,1 Н щелочи. Содержание белка будет составлять: 2,5 х 1,94 = 4,85% (примерно 4,9%).

На титрование 10 мл молока (после добавления 2 мл нейтрального формалина) пробы о №2 «Веселый молочник» израсходовано 1,7 мл 0,1 Н щелочи. Содержание белка будет составлять: 1,7 х 1,94 = 3,298% (примерно 3,3%).

На титрование 10 мл молока (после добавления 2 мл нейтрального формалина) пробы №3 «Золотые луга», израсходовано 0,6 мл 0,1 Н щелочи. Содержание белка будет составлять: 0,6 х 1,94 = 1,164% (примерно 1,2%).

На титрование 10 мл молока (после добавления 2 мл нейтрального формалина) пробы №4 «Русское поле», израсходовано 1,3 мл 0,1 Н щелочи. Содержание белка будет составлять: 1,3 х 1,94 = 2,522% (примерно 2,5%).

1. Полученные данные записать в сводную таблицу (Приложение 5)

ВЫВОД: максимальное количество белка в молоке «Моршанское», минимальное в молоке «Русское поле»

Переизбыток белка приводит к тучности у детей, а взрослых людей ведет к ожирению. Снижается интеллектуальная активность, увеличивается физическая неподвижность. Казеин каждого отдельного вида млекопитающих животных имеет свою последовательную структуру аминокислот, идеально подходящих для конкретного существа. Белки казеина имеет свою последовательность аминокислот, нехарактерных для человеческого организма, и при попадании в организм человека будут восприниматься его антителами как враждебные, и будут уничтожаться. А так как эти белки максимально похожи на человеческие, то армия антител может начать разрушать собственные белки, не трогая захватчиков. Это приводит к аутоиммунным заболеваниям (борьба с собственным телом).Существует еще одна скрытая опасность для здоровья любителей свежего (парного) молока, считающегося наиболее полезным. Оксидированный холестерин образуется в процессе доения — молоко соприкасается с воздухом и в этот момент происходит его окисление, жир молока окисляется и становиться вредным. Калории в углеводах и калории в жире сами по себе имеют одинаковую питательность, но усваиваются организмом по-разному. Вначале организм перерабатывает молочный жир в глюкозу и направляет ее ко всем внутренним органам (мозг требует наибольшее количество глюкозы).

5. Обнаружение углеводов

1.       к 20 мл молока добавила несколько капель 9% уксусной кислоты до прекращения образования хлопьев; в осадок выпали белки (в основном казеин); фильтрую

2.       фильтрат содержит в основном молочный сахар – лактозу и раствор уксусной кислоты, нейтрализую кислоту с помощью мела; добавляю понемногу мел и перемешиваю содержимое стакана стеклянной палочкой до тех пор, пока не перестанет выделяться углекислый газ;

3.       фильтрую раствор через бумажный фильтр; доказываю, что фильтрат содержит углевод лактозу (провожу реакцию с гидроксидом меди (II): к 2 мл фильтрата добавляю 2 мл раствора гидроксида натрия и  5 капель раствора сульфата меди (II);  получился ярко-синий раствор (доказала что лактоза содержит гидроксильные группы)

ВЫВОД: все пробы молока содержат лактозу

 В состав дисахаридов — лактозы и лактулозы входит моносахарид галактоза. Галактоза– частая причина возникновения катаракты у взрослых и пожилых людей. Галактоза, не переработанная в легко усваиваемую глюкозу, откладывается внутри клеток, в слой подкожного жира, в глазах, на глазном хрусталике, накапливается непрозрачный слой – катаракта.

6. Определение наличия некоторых незаменимых аминокислот  при помощи ксантопротеиновой реакции.

Материалы и оборудование: штатив с пробирками, спиртовка, спички, держатель.

Реактивы:

•  концентрированная азотная кислота;

•  25% раствор аммиака.

Ход работы:

1.       В пробирку налить 2-3 мл молока, добавить 1 мл концентрированной азотной кислоты. (Молоко сворачивается и частично окрашивается в желтый цвет).

2.       Добавить 25% раствор аммиака. (Окраска переходит в оранжевую).

ВЫВОД:все пробы молока содержат незаменимые аминокислоты

7.  Определение витамина С

Материалы и оборудование: колба на 150-200 мл, химический стакан на 100 мл, пипетка, стеклянная палочка.

Реактивы:

•  крахмальный клейстер (1 г крахмала на стакан кипятка);

•  5% спиртовой раствор иода.

Ход работы:

1.       Налить в колбу 10 мл молока, добавить 20 мл воды, затем влить 1 мл крахмального клейстера.

2.       Содержимое размешать стеклянной палочкой.

3.       По каплям добавлять 5% раствор йода до появления устойчивого синего окрашивания, не исчезающего 10-15 с. (Как  только йод окислит всю аскорбиновую кислоту, следующая же капля, прореагировав с крахмалом, окрасит раствор в синий цвет.) Устойчивое окрашивание появилось во всех образцах после добавления второй капли йода.

4.       Полученные данные записать в сводную таблицу (Приложение 6)

ВЫВОД:все виды молока содержат примерно равное количество витамина С

1. Определение в молоке массовой доли кальция

 Концентрацию металлов (кальция) в молоке можно установить химическими и физическими методами. Наиболее быстрым и простым является комплексонометрический метод (по А. Я. Дуденкову).

Оборудование и реактивы: 2 М раствор гидроксида натрия (NaOH), бюретка вместимостью 50 мл, пипетка на 20 мл, 3 конических колбы вместимостью 250 мл, стакан для слива, керамический шпатель, воронка диаметром 2 см, подносы, титрованный раствор комплексона III (трилон Б с=0,01326 М), индикатор мурексид (сухая смесь с хлоридом натрия в массовом соотношении 1:20), дистиллированная вода.

Проведение анализа:

1) Бюретку заполняют титрованным раствором комплексона III.

2) В мерную колбу на 200 мл приливают 20 мл выбранного молока.

3) Анализируемый раствор (молоко) доводят до метки дистиллированной водой в мерной колбе на 200 мл и тщательно перемешивают.

4) В коническую колбу для титрования отбирают аликвотную пробу анализируемого раствора пипеткой на 20 мл и разбавляют дистиллированной водой до 40 мл.

5) Прибавляют 7 мл 2 М раствора гидроксида натрия (NaOH) и на кончике шпателя мурексид (металлоиндикатор).

6) Титруют раствором комплексона III (из бюретки) в щелочной среде (pH>12) с индикатором, при тщательном перемешивании до перехода окраски в пурпурно-фиолетовую.

7) Проводят три параллельных определения.

8) По данным титрования рассчитывают содержание ионов кальция в объеме мерной колбы

При титровании в присутствии мурексида наблюдается не достаточно чёткий переход окраски индикатора

Расчет. По результатам трех титрований мы рассчитали средний объем титранта (комплексон III) и содержание солей кальция в видах молока, выбранных нами для исследования.

ω(Са²⁺)=0,001*m (Са²⁺) * С трилона*V трилона* V колбы / Vа (г/мл), где

0,001 – коэффициент пересчета 1 г в 1 мл раствора.

m(Са²⁺)= 40,08 г

С комплексона III (Трилона Б) - 0,01326 М

Vмл – объем комплексона III (Трилона Б), пошедший на титрование (мл).

V общ.мерной колбы - 200 мл.

Vа – объем аликвотной пробы (20 мл).

Наши расчеты:

Молоко «Маршанка»: ω(Са2+) = 0,001 * 40,08 г * 0,01326 М * 4,8 мл * 200 мл / 20 мл = 0,02551 г/мл

Молоко «Веселый молочник» : ω(Са2+) = 0,001 * 40,08 г * 0,01326 М * 14,3 мл * 200 мл / 20 мл = 0,07599 г/мл

Молоко «Золотые луга»: ω(Са2+) = 0,001 * 40,08 г * 0,01326 М * 4,3 мл * 200 мл / 20 мл = 0,02285 г/мл

 Молоко «Русское поле»: ω(Са2+) = 0,001 * 40,08 г * 0,01326 М * 4,8 мл * 200 мл / 20 мл = 0,02551 г/мл

9.Полученные результаты записать в таблицу (приложение 7)

ВЫВОДы и обсуждение: сравнив полученные результаты с рекомендуемой суточной потребностью в кальции (по данным Национального института здоровья, 1994) (приложение 8), приходим к выводу, что для подростков 14-15 лет необходимо выпивать в сутки от 1,5 л («Веселый молочник») до 5,252 л («Золотые луга»)  молока для полного погашения потребностей в кальции только за счет этого продукта. Это не реально большие цифры. К счастью, даже самые обычные продукты способны удовлетворить потребности организма в кальции. Главное – употреблять продукты, богатые кальцием вместе с пищей, которая помогает усвоению этого элемента .Орехи, семена и бобы – продукты с высоким содержанием кальция. Вопреки распространенному стереотипу, кальций содержится не только в животных продуктах. Более того: среди продуктов, присутствующих в рационе многих людей, те, что имеют растительное происхождение, по содержанию кальция явно лидируют! Так, в 100 г мака содержится почти 1,5 г кальция,в семенах кунжута – 800мг/100г, в миндале – 250 мг/100г, в бобах – 200мг/100г.

 Вместе с тем Европейские ученые выяснили, что чем больше трудно усваиваемого кальция из молока животных поступает в организм взрослого человека, тем больше кальция накапливается в кровеносных сосудах, что в итоге приводит к их засорению и сужению, мешая нормальной циркуляции крови. Кровь не приносит в нужном количестве кислород и питательные вещества к внутренним органам. Это становиться первопричиной бесплодия как у женщин так и у мужчин (деформация двигательного жгутика обездвиживает сперматозоиды, делая их стерильными). Кровь испытывает нехватку лимфоцитов, риск заразится СПИД ом увеличивается многократно.

Доказательство способности солей тяжелых металлов осаждать белки, содержащиеся в молоке.

Чтобы доказать данное свойство молока, мы провели эксперимент по осаждению белков солями тяжелых металлов. Для этого мы налили в две пробирки по 2 мл молока и медленно, по каплям, при встряхивании добавили  в одну из них раствор сернокислой меди, а в другую – 20% раствор нитрата свинца. На дне обоих пробирок образовался творожистый осадок (белок свернулся).

Выводы  и заключение

Самая первая с момента появления ребёнка на свет пища - это молоко. Любовь и потребность в молоке и молочных продуктах у большинства людей остаётся до старости. Молоко является не только ценным продуктом питания, но и лекарством от многих болезней. Повышенная утомляемость, вялость, головная боль, вызванные малокровием, постепенно проходят при регулярном употреблении молочных продуктов. Полезные свойства молока способствуют излечению от подагры, расстройств нервной системы и органов пищеварения.

Вещества, содержащиеся в молоке, помогут справиться с некоторыми проблемами опорно-двигательной, челюстно-лицевой, кровеносной систем. Издавна кислое молоко считается прекрасным противоядием. Настоящая польза молока в том, что оно является основным поставщиком кальция и фосфора, без которых невозможны крепкие зубы и кости. Также эти микроэлементы участвуют в синтезе витаминов группы В, который способствует снятию стрессов и усталости, защищает кожу от прыщей и угревой сыпи, волосы от выпадения, а ногти от ломкости. Молоко содержит витамин С и D, который необходим для профилактики рахита у детей и поддержания в хорошем состоянии костей, а также участвует в синтезе фосфора и кальция. Витамин А, входящий в состав молока, улучшает зрение и хорошо влияет на внешний вид кожи, а фолиевая кислота поддерживает мышцы в тонусе.

В ходе выполнения работы были решены следующие задачи: изучена научно-популярная литература по вопросам состава, пользы и истории использования молока человечеством, а так же проанализированы риски чрезмерного его употребления. В ходе мини опроса выяснены отношение учеников школы к его употреблении в пищу и общей осведомленности о пользе и вреде данного продукта.  Проведен комплексный физико-химический и аналитический анализ молока четырех сортов, закупленных в торговой точке, расположенной в микрорайоне школы (соответственно, употребление именно этого молока более вероятно в семьях наших учеников).  На основании полученных результатов мы делаем вывод о том, что все проанализированные марки молока соответствуют ГОСТам по органолептическим показателям, но при этом выходят за границы ГОСТов по кислотности и плотности, содержат белки, аминокислоты, углеводы, вытамин С, ионы кальция. Все исследованные сорта молока могут быть рекомендованы для употребления в пищу, как источник жизненноважных веществ.

Часто слышала выражение «Людям выдают молоко за «вредность»», смеялась, а смысла не понимала. Но неожиданно, занимаясь работой о молоке, узнаю, что эта «вредность» означает работу на вредном производстве. И что молоко (белок молока) служит для выведения солей тяжелых металлов из организма человека. Но вместе с тем, чрезмерное потребление данного продукта вместо ожидаемой пользы может вызвать проблемы со здоровьем.

«Все хорошо в меру…», данная мудрость верна и по отношению к молоку. Употреблять молоко лучше всего как отдельный продукт или в сочетании с кашами, чаем, кофе. Молоко плохо усваивается в сочетании с яйцами, рыбой, сыром и мясом. Для нормального усвоения молока (250 г.), его следует пить небольшими глотками в течение 5-6 минут.Здоровый взрослый человек в год по рекомендации НИИ Питания РАМН должен употребить 390 л молока и молочных продуктов (приблизительно 1 – 1,5 литра в день). Следует отметить, что нормы потребления молока и продуктов из него индивидуальны для каждого человека и должны обсуждаться с врачом.Для ежедневного употребления следует выбирать молоко и молочные продукты нормальной и пониженной жирности (1,5 – 2,5%). Снижение количества жира ведет к уменьшению калорийности продукта, при этом содержание необходимых полезных веществ (белков, минералов, углеводов, витаминов) остается неизменным.

С результатами наших исследований будут познакомлены ученики 8-11 классов.

Список использованной литературы

1. База нормативных документов www.complexdoc.ru

2. Богатова О.В., Догарева М.Г., Определение качества молока. Методические указания к лабораторному практикуму. Оренбург, 2002г. – 30 с.

3. Жванко Ю.Н., Панкратова Г.В., Аналитическая химия и технологический контроль в общественном питании. - М.: Высшая школа,1989.

4. Золотин Ю.П. Стерилизованное молоко. М.: «Пищевая промышленность», 1979.

5. Коренман Я.И., Лисицкая Р.П. Практикум по аналитической химии. Анализ пищевых продуктов: Учеб. Пособие / Воронеж. гос. технол.акад. Воронеж, 2002. – 408 с.

7. Левитин М.Г., Левитина Т.П. Биология: Ботаника, Зоология, Анатомия и физиология человека: В помощь выпускнику школы и абитуриенту. – Изд. 2-е, испр.. – Спб: Паритет, 2001 – 512 с.

8. Молоко www.wikipedia.org

9. Клуб любителей молока www.molokoclub.ru

10. Пейте люди молоко www.spinet.ru

11. Молоко. Состав, полезные свойства, калорийность молока www.pravda.rv

12. Полезно ли молоко? www.shkolazhizni.ru

13. Метод комплексонометрического титрования www. kit.chem.kemsu.ru

14.       Злотникова Э. Г, Эстрин Э. Р. Особенности организации    экспериментальных работ// Химия в школе. – 1997. - № 4. – С. 66–68

15.       Жванко Ю. Н, Панкратова Г. В, Мамедова З. И. Аналитическая химия и технологический контроль в общественном питании. – М.: Высшая школа, 1989

16.       Скурихин Н. М, Нечаев А.П. Всё о пище с точки зрения химика. – М.: Высшая школа, 1991

Приложение 1.

Состав молока

Приложение 2.

Частота потребления молочных продуктов

Исследование молочных предпочтений респондентов

Считаете ли Вы молоко полезным продуктом?

Приложение 3.

Сравнительная таблица образцов, по внешнему виду.

Приложение 4.

Сравнительная таблица образцов по кислотности

.

Приложение 5.

Сравнительная таблица образцов, на содержание белка.

Приложение 6.

Сравнительная таблица образцов по содержанию витамина С

Приложение 7.

Содержание солей кальция в исследуемых видах молока (г/мл)

Содержание солей кальция в 100 г продукта (мг)

Приложение 8.

Рекомендуемая суточная потребность в кальции (по данным Национального института здоровья, 1994)

 Сравнительная таблица образцов по времени скисания.

Приложение 9

Виды молока

Молоко один из первых продуктов, которое начали добывать древние поселения людей после одомашнивания животных. В зависимости от традиций народов и исторически сложившихся предпочтений, в пищу употребляют молоко коз, коров, верблюдиц, ослиц, буйволиц, овец, зебр, самок оленей, яков и даже свиней.

Коровье молоко наиболее распространено в странах Европы, США и Австралии. Белок, содержащийся в молоке, очень хорошо усваивается, а по питательности литр коровьего молока можно сравнить с 500 г. мяса. В нем также содержится суточная доза кальция. При проявлениях непереносимости коровьего молока врачи рекомендуют употреблять козье.

Козье молоко наиболее распространено по всему земному шару. О пользе и питательных свойствах этого вида молока писали еще древнегреческие философы. Из него производят йогурт, масло, сыр, кефир, мороженное, а также добавляют в шоколад. Из-за необходимости большого ухода за животными и меньшим количеством удоя этот вид молока в меньшей мере используется для заводского производства. Также по сравнению с молоком коровы козье молоко имеет специфический запах и вкус, который образуется из сальных желез вымени. Главной особенностью козьего молока – это равномерное распределение сливок по всему объему.

Молоко лошадей распространено среди народов востока. Из него делают кумыс, известный множеством полезных свойств. По жирности молоко значительно уступает коровьему и имеет голубой оттенок. Состав кобыльего молока очень схож с человеческим молоком, поэтому его применяют для изготовления некоторых детских смесей для искусственного вскармливания.

Буйволиное молоко используется для приготовления кисломолочных продуктов, в частности сыр моцарелла, в Италии, Индонезии, Индии, Египте, Азербайджане, Дагестане, Армении и на Кубани. Этот вид молока практически не содержит козеина, но в нем присутствует большее, по сравнению с коровьем, количество белка, жира, минералов и витаминов.

Молоко верблюдов в последнее время стало достаточно популярным в Европе. В Швейцарии его используют для приготовления деликатесов из шоколада. На востоке такое молоко используют для приготовления традиционного блюда – шубат. Верблюжье молоко содержит витамины С и D, которых в три раза больше, чем в коровьем молоке.

Овечье молоко распространено в Греции и Италии, а также среди народов Востока. Содержит молоко витамины В1, В2 и А, которых больше чем в коровьем в 2-3 раза. Из него изготавливают кефир, простоквашу, сыр и масло.

Молоко ослиц является одним из самых полезных в мире. Его полезные свойства известны еще со времен существования Римской империи. Для сохранения молодости девушки молоко использовали для умывания и омывания. Такое молоко достаточно редкое и дорогое, ведь в день ослица дает молока не более двух литров.

Молоко олених популярно среди жителей Севера. По сравнению с коровьем молоком, в нем содержится больше белка (в 3 раза) и жира (в 5 раз). Не привычному к этому виду молока организму очень сложно его переварить, поэтому его рекомендуют разбавлять с водой. Из него производят сыр и молочную водку – арак.

Существует несколько форм молока:

• парное молоко – только сдоенное молоко, которое еще не остыло. Как не парадоксально, но в таком молоке достаточно много различных кишечных бактерий, поэтому врачи рекомендуют пить молоко через два часа после удоя, особенно это касается детей до года. За это время большая часть бактерий погибает;
• топленое молоко – это молоко подверженное термической обработке при температуре 95⁰С в течение 3-4 часов. В процессе приготовление молоко не должно закипеть;
• сухое молоко – белый порошок, произведенный путем выпаривания молока;

пастеризованное молоко – молоко, прогретое до 75⁰С, такая обработка позволяет молоку не портится в течение 2-х недель;

• стерилизованное молоко – молоко, подверженное нагреву до 145⁰С. При этом погибают все микробы и бактерии, однако снижаются полезные свойства молока;
• сгущенное молоко – молоко, произведенное путем выпаривания влаги до густой консистенции и добавлением сахара.