Исследовательская работа Определение качества молока и молочных продуктов
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
Средняя общеобразовательная школа № 14
Кировского района городского округа город Уфа
Республики Башкортостан
Определение качества молока и молочных продуктов
Автор: Камалова Ляйсан, 10 класс
Научный руководитель: Нурыева Г.И.
Учитель химии МБОУ СОШ № 14
Уфа-2015
Оглавление
Введение
1.Литературный обзор. Химические свойства молока.
2. Основная часть. Исследование молока и молочных продуктов.
2.1. Определение степени чистоты молока и молочных продуктов.
2.2. Определение плотности молока.
2.3. Определение кислотности молока и молочных продуктов.
2.4. Определение содержания белков.
Заключение
Список использованной литературы
Приложение
Введение.
Молоко - полноценный и полезный продукт питания. Оно содержит все необходимые для жизни питательные вещества, нужные для построения организма. Естественное назначение молока в природе заключается в обеспечении питанием молодого организма после рождения.
Содержание белка в женском молоке, по сравнению с молоком различных животных, самое низкое — 1,6%, в коровьем — 3,4%, а в молоке собаки — 7,3% белка. Молочный жир служит прежде всего для удовлетворения потребности организма в энергии. В районах с холодным климатом потребность организма в энергии выше, чем в зонах с умеренным климатом. Вот почему молоко самки оленя северного отличается более высоким содержанием жира — 19,7%. Молоко пережило многие цивилизации, прежде чем стало продуктом питания и имеет свое назначение:
-в качестве продукта питания для населения,
-средство для вскармливания молодняка и корма в животноводстве,
-сырье для производства пищевых продуктов,
-источник получения отдельных компонентов молока, которые, в свою очередь, служат сырьем для фармакологии и других отраслей промышленности.
Все возрастающее значение молока как полноценного продукта питания и как сырьевого материала привело к увеличению спроса на него. В результате этого производство молока стало одной из важнейших отраслей сельхозпроизводства. В настоящее время молоко составляет значительную долю в сельскохозяйственном валовом продукте нашей страны. Питательность 1 л молока составляет 685 ккал. Калорийность зависит, главным образом, от содержания жира, белка. Благодаря содержанию в молоке важнейших питательных веществ, главным образом белка, углеводов, витаминов, минеральных веществ, оно является и защитным фактором.
Свежее натуральное молоко, полученное от здоровых животных, характеризуется определенный физико-химическими и органолептическими свойствами, которые могут резко различаться в начале и конце лактационного периода, под влиянием болезней животных, некоторых видов кормов, при хранении молока в неохлажденном виде и при его фальсификации. Поэтому по физико-химическим и органолептическим свойствам молока можно оценить натуральность и качество заготовляемого сырья, т. е. его пригодность к промышленной переработке. Но определение качества молока необходимо не только для промышленности, а также для потребителя, который имеет право знать, что ему предлагают, и не вредно ли это для его здоровья.
Мы поставили перед собой цель научится определять качество молока и молочных продуктов, с дальнейшим применением наших знаний в повседневной жизни. Объектом нашего исследования являются молоко и кефир .Количественные исследования проводили методом весового и объемного анализа. Все использованные нами методы могут определить качество молока и молочных продуктов, которые мы употребляем в пищу. Результаты полученные после проведения опытов помогают нам решать реальные задачи в повседневной жизни и грамотно употреблять молочные продукты.
Основная часть.
1. Химические свойства молока.
52006525527000257746516954500 Составные части
Истинные Не истинные
Главные Второстепенные Посторонние
вода соли антибиотики
белок лимонная кислота гербициды
лактоза фосфатиды инсектициды
стерины радионуклиды
ферменты витамины газы Молочный жир, лактоза, казеины, лактоглобулин и - лактоальбумин являются специфическими компонентами молока. Они синтезируются в молочной железе и встречаются только в молоке. Остальные компоненты можно найти и в других биологических соединениях. С технической и экономической точек зрения молоко можно разделить на воду, сухое вещество и сухой обезжиренный остаток. Наибольший удельный вес в молоке занимает вода (более 85%, на остальные компоненты, входящие в состав сухих веществ или сухих остатков, приходится 11-14%). Содержание так называемого сухого обезжиренного остатка молока (СОМО) составляет 8-9%. Его определяют по ГОСТ 3626-73 методом высушивания навески молока при 102 + 2° до постоянной массы. Его можно найти расчетным путем — сложением содержания СОМО и количества жира в молоке. Для этого содержание СОМО определяют по формуле, используя показатели жирности и плотности молока. Сухой остаток включает все питательные вещества молока. Он определяет выход готовой продукции при производстве молочных продуктов. Содержание сухого вещества и отдельных его компонентов непостоянно в течение периода лактации. Количество жира подвержено самым большим колебаниям, затем идет белки. Содержание лактозы и солей, наоборот, почти не изменяется в течение всего периода лактации. Количество жира подвержено самым большим колебаниям, затем идут белки. Содержание лактозы и солей, наоборот ,почти не изменяется в течение всего периода лактации. Диапазон колебаний находится в тесной связи с величиной частиц отдельных составных частей. Эту зависимость сформулировал Вигнер в законе, названном его именем: «Содержание различных составных частей сухого вещества молока колеблется тем меньше, чем в более тонком распределении они присутствуют в молоке».
Естественные изменения содержания основных составных частей - жира и белка представляют экономический технологический интерес. Оплата молока в зависимости от жирности, вследствие колебаний этого показателя, требует постоянного контроля за содержанием жира. Колебания затрудняют соблюдение постоянного соотношения между определенными составными частями в готовом продукте: например, в сгущенном молоке между жиром и сухим обезжиренным остатком. Фальсификацию молока водой можно точно установить лишь по содержанию лактозы и ионов путем определения точки его замерзания.
Жир занимает особое экономическое положение и служит основой оплаты молока, т. к. он подвержен резким колебаниям (до 4% — диапазон), затем идут белки, лактоза изменяется незначительно. Эти колебания зависят от породы скота, стадии лактации, возраста, состояния здоровья животного, рациона кормления, условий доения и содержания, мышечной нагрузки животных.
Изменения в составе молока после доения можно объяснить микробиологическим и технологическим воздействием. Однако различные показатели могут быть получены и при разных методах анализа. Например, при определении содержания жира бутирометрическим методом показатели жирности на 0,05% выше, чем при использовании гравиометрического метода. Из показателя, характеризующего содержание лактозы, зачастую не ясно, какая форма лактозы учитывается при этом — моногидратная или безводная, что ведет к различиям между показателями ее содержания, достигающими 0,24% на каждые 100 г молока. Поэтому количественные данные о содержании сухого вещества и составных частей молока требуют более точного определения при их использования с целью сравнения.
Все компоненты молока по разному влияют на физико-химические свойства его. Например, от массовой доли белка, дисперсности и гидратационных свойств белков в большей степени зависит вязкость и поверхностное натяжение молока, но почти не зависят величины электропроводности и осмотического давления. Почти все компоненты молока влияют на его плотность и кислотность, минеральные вещества молока значительно влияют на его кислотность, электропроводность, осмотическое давление и температуру замерзания, но не влияют на вязкость и т. д. Свежее сырое молоко характеризуется определенными органолептическими свойствами (показателями): внешним видом, консистенцией, цветом, вкусом и запахом. « Молоко коровье , требования при закупках» молоко должно быть однородной жидкостью без осадков и хлопьев, от белого до слабого-желтого цвета, без посторонних привкусов и запахов. Белый цвет и непрозрачность (мутность) молока обусловливают рассеивающие свет коллоидные частицы белков и шарики жира, желтоватый оттенок — растворимый в жире каротин, слабовыраженный (сладковатый), присущий только молоку вкус — лактоза, хлориды, жирные кислоты, а также жир и белки. Приятный едва уловимый запах сырого молока зависит от наличия в нем небольшого количества диметилсульфата, ацетона, летучих жиров, кислот, ацетальдегида и др. карбонильных соединений.
Количество хлоридов в молоке зависит от состояния здоровья животных и ст. лактации содержание диметилсульфида — от вида скармливаемого корма, ацетона — от режимов кормления и состояния здоровья животных, жирных кислот от степени гидролиза жира. Ярко выраженный вкус и запах у молока считается ненормальным явлением. Ароматические и вкусовые вещества адсорбируются прежде всего на белках, с которыми они и попадают в молочные продукты. Поэтому молочный продукт с нормальным вкусом можно получить только из сырого молока, безупречного с точки зрения запаха и вкуса. При обработке и переработке молока происходят физические и химические процессы, которые способствуют образованию новых вкусовых и ароматических веществ из его компонентов.
Причины и сроки возникновения пороков органолептических показателей молока разнообразны и зависят от ряда факторов: перед доением - это пороки, вызванные изменением химического состава молока при нарушении физиологических процессов в организме животного; поступление в молочную железу с кровью веществ корма, обладающих специфическим вкусом (маститный, стародойный) и запахом (коровий, силосный, капустный, чесночный). После доения – при нарушении правил хранения,транспортировки и первичной обработки молока: прогорклый, окисленный, мыльный и другие привкусы и запахи молока, вызываются липолизом и окислением жира .
Разнообразные пороки обуславливаются адсорбцией запахов плохо вымытой тары, невентилируемого помещения, смазочных масел, бензина и т. д., также загрязнением молока моющими и дезинфицирующими средствами, лекарствами, пестицидами и другими химикатами.
Знание причин, вызывающих пороки вкуса и запаха молока, очень важно для работников молочных заводов, так как позволяет разработать меры по их предупреждению или ослаблению.
Воспринимаемые органами чувств такие свойства молока, как вкус, запах и внешний вид играют решающую роль при формировании спроса потребителей. Оцениваются эти свойства органолептическим путем. В различное время сложились понятия « органолептика» и « сенсорика».Оба они включают оценку свойств, ощущаемых непосредственно органами чувств. Однако результаты органолептического анализа носят выраженный субъективный характер, так как при этом не контролируется работоспособность органов чувств экспертов, проводящих оценку-пробу на вкус, запах и внешний вид.
высококвалифицированными экспертами с применением особых методов и при условиях воспроизводимости результатов оценки.Результаты органолептической оценки не могут быть обработаны статистически, а результаты сенсорной оценки могут обработать статистически.
Сенсорная оценка включает следующие ощущения: вкусовые - вкус; обонятельные - обоняние; гаптические - осязание; оптические - зрение. Сенсорика представляет собой 6-стадийный процесс: восприятие, осознание, фиксирование, запоминание, воспроизведение, оценка. Восприятие осуществляется с помощью органов чувств — рта, носа и глаз. Только хорошо обученные и постоянное тренирующиеся эксперты могут дать воспроизводимые результаты оценки с точным описанием ощущений.
Но так как мы не являемся высококвалифицированными экспертами, то органолептические свойства молока исследовать не будем, а рассмотрим лишь физико-химические свойства продукта. Количественные исследования мы проводили методами весового и объемного анализа. Из-за отсутствия специального оборудования рассмотрели лишь часть характеристик молока.
2.1. Определение степени чистоты молока.
В настоящее время известно свыше 100 ферментов. Большая их часть имеет природное происхождение и переходит в молоко из клеток молочной железы во время секреции. Часть ферментов образуют микроорганизмы, попадающие при доение. Их действие на качество продукта всегда отрицательное. Также во время дойки, транспортировки хранения в молоко может попасть шерсть животных , частицы корма, пыль. Загрязненное молоко быстро теряет свои качества и портится.
Чтобы определить наличие механических примесей в молоке используют конусообразный сосуд, в суженной части которого находится сетка. На сетку кладут фильтр 250мл молока и переносят фильтр на лист чистой и сухой бумаги для просушки и на глаз определяют его загрязненность.
В своем опыте по определению степени чистоты молока мы использовали обычную воронку для фильтрования, а фильтром послужила четырехслойная марлевая салфетка.
По степени чистоты молоко делят на три группы 1-ая - на фильтре нет никаких следов примесей –механических примесей в молоке меньше 3 мг на 1 л; 2-ая - на фильтре виден слегка сероватый осадок-механических примесей в молоке 4-6 мг на 1 л; 3-я - на фильтре отчетливо виден осадок грязно-серого цвета=механических примесей 7 мг или более на 1л.
Мы провели данный опыт и заметили, что молоко , которое мы исследовали, по степени чистоты относится к 1-ой группе , так как на фильтре мы не увидели никаких следов грязи.
2.2. Определение плотности молока.
Плотность зависит от температуры (понижается с ее повышением), химического состава (понижается при увеличении содержания жира и повышается при увеличении количества белков, лактозы и солей), а также от давления, действующего на него. При разбавления молока водой его плотность резко понижается, поэтому по величине плотности косвенно судят о натуральности молока при подозрении на фальсификацию. Однако молоко, не удовлетворяющее требованиям ГОСТ 13264-88 по плотности, то есть она ниже 1,027 на 1см в кубе, но цельность которого подтверждена столовой пробой, принимается как сортовое. Почти все компоненты молока влияют на его плотность, которая колеблется в пределах 1,027-1,032 г на 1 см в кубе. Молоко, в котором удалена более легкая составная часть-жир, имеет плотность 1,03601,038 г на 1 см в кубе.
Плотность молока определяется с помощью специального ареометра-лактоденсиметра со шкалой от 1,015 до 1,040 на 1 см в кубе и ценой давления 0,001.Прибор также имеет термометр. Но при отсутствия лактоденсиметра можно использовать обычный ареометр и термометр.
Сухой и чистый ареометр опускают в колбу с молоком до деления 1,030 и отпускают. Через пару минут снимают показания прибора по верхнему краю мениска и измеряют температуру, с помощью термометра. Если температура молока отличается от 20 градусов, тогда плотность приводят к этой температуре с помощью таблицы пересчета ( см. таблица 4).
После проведения нами опыта и снятия показания с приборов, ареометр показал 1,029, термометр - 20 градусов. По таблице значение плотности молока, исследуемого нами, равно 1,029 г на 1 см в кубе. То есть можно сделать вывод, что молоко, которое мы взяли, является натуральным.
2.3. Определение кислотности молока и молочных продуктов.
Кислотность свежевыдоенного молока составляет 16-18ºТ. Она обусловливается кислыми солями — дегидрофасфатами и дегидроцитратами (около 9-13ºТ), белками — казеином и сывороточными белками (4-6ºТ), углекислотой, кислотами (молочной, лимонной, аскорбиновой, свободными жирными и др. компонентами молока (1-3ºТ).При хранении сырого молока титруемая кислотность повышается по мере развития в нем микроорганизмов, которые сбраживают молочный сахар с образованием молочной кислоты. Повышение кислотности вызывает нежелательные изменения свойств молока, например, снижение устойчивости белков к нагреванию. Поэтому молоко с кислотностью 21ºТ принимают как несортовое, а молоко с кислотностью выше 22ºТ не подлежит сдаче на молочные заводы.
Кислотность молока зависит от породы животных, от кормовых рационов, возраста, физиологического состояния и т. д. Особенно сильно изменяется кислотность в течение лактационного периода и при заболеваниях животных. Отклонение естественной кислотности молока от физиологической нормы оказывает влияние на технологические свойства молока.
Кислотность молока и молочных продуктов выражается в градусах Тернера. Эта величина показывает, сколько миллилитров раствора щелочи концентрацией 0,1 моль/л израсходовано на нейтрализацию 100 мл или 100 г продукта.
Для определения кислотности молока отмеряют с помощью пипетки 10 мл продукта , наливают его в коническую колбу на 100 мл , к нему приливают 20 мл дистиллированной воды , 3 капли спиртового раствора фенолфталеина, все перемешивают и титрируют по одной капле раствором щелочи до появления бледно-розовой окраски, не исчезающей в течение 1 минуты.
Для определения кислотности кефира с помощью пипетки 10 мл продукта , далее помещают его в коническую колбу для титрования и , не вынимая пипетки из колбы , промывают ее 20 мл дистиллированной воды .Затем все титрируют раствором щелочи.
Для того чтобы выразить кислотность молока и кефира в градусах Тернера , необходимо объем щелочи , который израсходовали на титрование молока, умножают на 10.
Результаты, полученные нами в ходе проведения опыта по определению кислотности молока и молочных продуктов, приведены в таблице № 5. Как видно из этих данных , и молоко, и кефир по значениям кислотности относятся к несортовому продукту. Кисломолочные продукты характеризуются значительно большей кислотностью , но по данному показателю эти продукты соответствуют требования ГОСТа . Определение рН молока и кефира показало , что чем больше кислотность продукты(Т) , тем меньше значения рН.
2.4. Определение содержания белков.
При добавлении к молоку формалина происходит разрушение третичной структуры белка, и среда становится кислотной.
С помощью метода титрирования определяют количество раствора гидроксида натрия ,необходимое для нейтрализации ионов водорода , а затем рассчитывают содержание белка в молоке с применением эмпирического коэффициента 1,92(1,3). В среднем содержание белка в коровьем молоке находится в пределах 2,9-4%.
Существуют специальная методика определения содержания белков в молоке: необходимо отмерить с помощью пипетки 10 мл свежего молока, подогретого до 30 градусов , поместить его в коническую колбу на 100 мл, добавить к нему 3-4 капли фенолфталеина. Затем все титрируют раствором гидроксида натрия до появления бледно-розовой окраски. После титрования в колбу с раствором добавляют 2 мл нейтрального раствора формалина, все перемешивают палочкой , и бледно-розовая окраска при этом исчезнет. Далее раствор уже с добавленным к нему формалином вновь титрируют раствором гидроксида натрия до появления прежней бледно-розовой окраски.
Для расчета содержания белков в молоке необходимо объем раствора гидроксида натрия , использованного на титрование после добавления формалина , умножить на эмпирический коэффицент 1,92.
Результаты , которые мы получили после проведения выше описного опыта, показали, что содержания белков в молоке, взятыми нами , находится в норме и равно 3,59 %
Заключение.
Определение качества молока является неотъемлемой частью процесса его производства и переработки в молочной промышленности. Производитель, прежде чем принят коровье молоко, проверяет, соответствует ли оно требованиям ГОСТа 13264-70 и к какому сорту относится. Это необходимо знать, так как любое отклонение от естественного состава и качества молока от физической норма влияет на его технологические свойства, что в дальнейшем затруднит обработку молока и производство из него молочных продуктов.Для определения качества молока необходимо провести ряд опытов: определение степени чистоты молока по осадку на фильтре, редуктазная проба по продолжительности обесцвечивания метиленовой сини, определение плотности молока с помощью ареометра и термометра, определение кислотности молока и молочных продуктов по количеству натрия, определение содержания белков в молоке с помощью метода титрования. В таблице № 6 приложения представлены результаты определения физико-химических показателей молока. Из данных таблицы следует, что по редуктазной пробе молоко относится к первому сорту, а по кислотности к несортовому продукту. Исходя из плотности можно заключить, что молоко не разбавлено водой. Содержание белков соответствует норме. Результаты полученные после проведения вышеописанных опытов показали нам, насколько качественный товар предлагают потребителю производители молока и молочных продуктов. Это очень важно знать , так как потребление некачественного товара наносит вред здоровью , а иногда приводит и к летальному исходу. Именно поэтому на упаковке молока и молочных продуктов обязательно должны указываться сорт товара, компоненты ,присутствующие в продукте, температуру хранения, срок изготовления и срок хранения.
Однако опыты, которые мы провели по определению качества молока и молочных продуктов, доказали нам, что упаковка товара не всегда соответствует ее содержимому. Но это можно объяснить тем, что молоко подвергается различным технологическим воздействиям, при которых оно меняет свои свойства.
Таблица 1 ( степень чистоты молока)
Торговая марка Продукт Результаты опыта
«Белое облако» Молоко Механические примеси не обнаружены
Кефир Механические примеси не обнаружены
«Едок» Молоко Механические примеси не обнаружены
Кефир Механические примеси не обнаружены
Таблица 2 ( Определение плотности молока)
Марка Продукт Плотность
«Белое облако» Молоко 1,0362
«Едок» Молоко 1,0357
СООТВЕТСТВУЕТ НОРМЕ
Таблица 3 ( Определение кислотности)
Марка Продукт Кислотность В опыте Норма
«Белое облако» Молоко 22 16-20
Кефир 136 До 120
«Едок» Молоко 20 16-20
Кефир 128 До 120
Таблица 4( Определение содержания белков)
Марка Продукт Результат опыта
«Белое облако» Молоко В норме
Кефир В норме
«Едок» Молоко В норме
Кефир В норме
Список использованной литературы
1.Практикум по основам сельского хозяйства.- М.: «Просвещение», 1991.
2.Жванко Ю.Н., Панкратова Г.В., Мамедова З.И. Аналитическая химия и технологический контроль в общественном питании. – М.: «Высшая школа», 1989.
3.Злотников Э.Г., Эстрин Э.Р. Особенности организации экспериментальных работ // Химия в школе.-1997, № 4, с.66-68.
4Волков В.Н., Солодова Р.И., Волкова Л.А. Определение качества молока и молочных продуктов // Химия в школе, 2002, № 1, стр. 57-62.
5.Энциклопедия для детей по химии. Москва 2000 год.