Проекты

Качественный и количественный анализ пастеризованного молока современных производителей

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» в секции «Метод» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Прикладная химия
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1502 «Энергия»
Предметы: Биология, Химия, Экология
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» 2020 года

Актуальность

Молоко является одним из важнейших продуктов в жизни человека. С течением времени было выявлено много характеристик, определяющих молоко как качественный и полезный для жизни продукт. Однако с применением современных технологий обработки сырья и расфасовки вероятно появление некачественных или фальсифицированных молочных продуктов. Чтобы определить качество продукта, авторам необходимо было проделать анализ молока на наличие веществ, значительно уменьшающих его качество, и проверить продукты на соответствие установленным государственным стандартам качества.

Цель

Определение того, какие из взятых для опытов образцов молока наиболее качественны.

Задачи

  1. Проведение социологического опроса на тему «Какое молоко вы считаете наиболее качественным?».
  2. Проверка органолептических и физических свойств молока.
  3. Проведение качественного анализа на наличие перекиси водорода, крахмала, катионов аммония.
  4. Проведение количественного анализа на содержание кальция, сухого вещества, кислотность.
  5. Сравнение показаний 12 образцов пастеризованного молока с 1 образцом стерилизованного молока.
  6. Сравнение показаний фермерских и заводских молочных продуктов.
  7. Составление рекомендаций для потребителей.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Ареометр
  • Водяная баня
  • Сушильный шкаф

Описание

Объектами исследований стали молочные продукты следующих фирм:

  1. «Домик в деревне»
  2. «Кубанский молочник»
  3. «Сарафаново»
  4. «Агуша»
  5. «Экомилк»
  6. «Брест-Литовск»
  7. «Ростагроэкспорт»
  8. «Вкуснотеево»
  9. «Правильное молоко»
  10.  «Весёлый молочник»
  11.  «От Андреича»
  12.  «Киржачский молочный завод»
  13.  «Царёво поле»

Все взятые продукты были поделены на три группы по возрастанию жирности. В первую группу попали продукты с жирностью 2,5%. Ими стали «Домик в деревне», «Кубанский молочник», «Сарафаново», «Агуша». Образцы с жирностью 3,2-3,6% попали во вторую группу. Это образцы «Экомилк», «Брест-Литовск», «Ростагроэкспорт», «Вкуснотеево». Наконец, в третью группу попали те продукты, жирность которых составляла более 3,6%. Образцами, попавшими в третью группу, стали «Правильное молоко», «Весёлый молочник», «От Андреича», «Киржачский молочный завод», «Царёво поле». В ходе исследований авторы обращали внимание на то, что молоко «Агуша» является стерилизованным, а образцы «От Андреича» и «Царёво поле» - пастеризованными фермерскими молочными продуктами.

Сначала авторами был проведён социологический опрос, в котором принимали участие, в основном, женщины-домохозяйки. Потребителям предлагалось выбрать продукцию молока, которая, по их мнению, производит наиболее качественные продукты.

Перед непосредственным началом качественного и количественного анализа авторам предстояло определение плотности и органолептических свойств каждого продукта. Плотность измерялась ареометром при температуре продукта 20оС. Авторы также определяли органолептические свойства продуктов, то есть их вкус, запах и цвет, и проверяли эти свойства на соответствие государственным стандартам качества. Также имела место проверка типа пластиковой тары, в которую было упаковано молоко.

После этого авторы проверяли продукты на наличие веществ, значительно уменьшающих качество молока. Такими веществами оказались аммоний, пероксид водорода, крахмал. Чтобы определить наличие или отсутствие катионов аммония, необходимо было путём фильтрования отделить молочную сыворотку от образца, после чего в полученную сыворотку добавить реактив Несслера (то есть тетраиодомеркурат калия). Появление в растворе оранжевой окраске свидетельствовало о наличии большого количества катионов аммония, что недопустимо. После этого с целью определения наличия крахмала и перекиси водорода авторы проводили соответственно йодкрахмальную реакцию и реакцию йодида калия и перекиси водорода.

В ходе количественного анализа авторы пользовались методом титрования с целью определения кислотности и содержания кальция. Потом, подвергнув молоко высушиванию в сушильном шкафу, авторы вычисляли концентрацию сухого вещества в продукте.

Заключительным опытом стало проведение опыта на наличие фермента редуктазы, большое содержание которого отрицательно влияет на срок хранения продукта. Авторы добавляли в образцы раствор индикатора метиленового синего, а затем подвергали их термообработке и таким образом выясняли, за какое время раствор индикатора обесцветится. И чем дольше обесцвечивался метиленовый синий, тем меньше редуктазы содержалось в молоке, а это свидетельствовало о длительном сроке хранения продукта.

Результаты работы/выводы

Результаты

  1. Потребителями, участвовавшими в соцопросе, наиболее качественным было названо молоко «Агуша».
  2. Избыток ионов аммония выявлен у большинства образцов. Это способствует увеличению срока хранения молока, но при этом резко снижает его качество.
  3. Кислотность молока «Царёво поле» оказалась сравнительно высокой, а у «Ростагроэкспорт» и «Весёлый молочник», наоборот, низкой, поэтому способна отрицательно повлиять на время свёртывания.
  4. Крахмалистых веществ и перекиси водорода не было обнаружено ни в одном из образцов.
  5. Содержание кальция соответствует норме во всех образцах, кроме «Ростагроэкспорт». Эта же марка молока отличилась чрезвычайно низкой плотностью.
  6. Молоко «Царёво поле» имело слишком сильно выраженный жёлтый цвет, у продуктов «Сарафаново» и «Кубанский молочник» не обнаружилось выраженного запаха, а образцы «От Андреича» и «Вкуснотеево» имели посторонний запах.
  7. Нормам по содержанию сухого вещества полностью соответствовали следующие образцы: «Правильное молоко», «Брест-Литовск», «Агуша», «Вкуснотеево», «Экомилк», «Сарафаново».
  8. Отклонения от нормы по количеству фермента редуктазы было выявлено у продуктов «От Андреича» и «Вкуснотеево».
  9. Образцы «Правильное молоко» и «Вкуснотеево» имели второй тип пластика, все остальные – первый. Первый тип пластика более дешёвый в производстве, однако, в отличие от второго типа, он может быть использован лишь однократно. Второй тип пластика более безопасен, хотя при многократном использовании может выделять формальдегид.

Выводы

  1. Был разработан алгоритм контроля качества молочных продуктов, подвергшихся процессу пастеризации, в лабораторных условиях. Также было установлено, какие продукты известных производителей больше всего удовлетворяют существующим государственным стандартам и, как следствие, наиболее пригодны в пищу.
  2. Нормам ГОСТ по всем проверяемым параметрам соответствовало молоко следующих фирм: «Правильное молоко» и «Экомилк».
  3. Показатели характеристик пастеризованного молока не отличаются от показателей характеристик стерилизованного молока.
  4. Образцы фермерского молока «От Андреича» и «Царёво поле» отклонились от установленных государственных стандартов: продукт «От Андреича» – по органолептическим свойствам и содержанию редуктазы, а «Царёво поле» – по кислотности. Это значит, что у фермерского молока есть больший риск оказаться некачественным, нежели у заводского.

 

Перспективы использования результатов работы

Результаты работы, проделанной авторами, могут помочь потребителям в дальнейшем выбирать наиболее качественные молочные продукты.

Награды и достижения

Двадцать девятая московская открытая естественнонаучная конференция «Потенциал» - 3 место.

Четвёртая открытая городская научно-практическая конференция «Наука для жизни» - победитель.

Шестая открытая городская научно-практическая конференция «Курчатовский проект — от знаний к практике, от практики к результату» - призёр.

Мнение автора

«Работа далеко не исчерпала себя и имеет много путей для продолжения. Участие в конференциях помогли мне понять это».

«Рад, что нам выпал шанс поучаствовать в различных московских научных конференциях для школьников. Уверен, опыт подготовки проектных работ и выступления с ними обязательно поможет нам в вузах, когда мы будем защищать курсовые работы и дипломы»