Проектно- исследовательская работа по химии "Молоко. Свойства молока. Пастеризация молока".

МУНИЦИПАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ШКОЛА № 59 «ПЕРСПЕКТИВА»

Проектно – исследовательская работа

Тема: « Молоко: свойства молока, пастеризация молока»

Выполнил учащейся 9 В класса

Ф.И.О. Долгих Даниил Олегович

Руководитель: Манаенкова Зоя Алексеевна

Липецк, 2020 г.

Содержание:

1. Введение…………………………………………………………….3

2. История молока…………………………………………………….4

3. Состав молока………………………………………………………5

4. Вред молока для человека………………………………………….5-6

5. Основные свойства и польза молока………………………………6

6. Правильное хранение молока………………………………………9

7. Практическая часть………………………………………………….10

8. Заключение…………………………………………………………..11

9. Приложение………………………………………………………….12

10. Литература……………………………………………………………14

Введение.

Молоко́ — питательная жидкость, вырабатываемая молочными железами самок млекопитающих. Естественное предназначение молока — вскармливание потомства (в том числе и у человека), которое ещё не способно переваривать другую пищу. В настоящее время молоко входит в состав многих продуктов, используемых человеком, а его производство стало крупной отраслью промышленности.

Молоко — многокомпонентная полидисперсная система, в которой все составные вещества находятся в тонкодисперсном состоянии, что обеспечивает молоку жидкую консистенцию.

Технический регламент определяет молоко как продукт нормальной физиологической секреции молочных желез сельскохозяйственных животных, полученный от одного или нескольких животных в период лактации при одном и более доении, без каких-либо добавлений к этому продукту.Коровье молоко — материнское молоко коров  — производится в больших количествах и является наиболее продаваемым видом молока животных.

В 2009 г. мировое товарное производство коровьего молока составило 701 млн. тонн.

Цель работы: изучить свойства молока; познакомиться с процессом пастеризации молока.

Задачи:

1. Познакомиться с историей молока

2. Познакомиться с составом молока и его свойствами

3. Узнать,какпастеризуется молоко

4. Узнать, как правильно хранить молоко

Ожидаемый результат:

• Научиться пастеризовать молоко

• Научиться хранить молоко

Методы: изучение материалов интернета и эксперимент.

История молока.

Оказывается, что самое раннее упоминание о молоке находится в Библии. В ней есть много ссылок на молоко. Авель, сын Адама, пас овец и, вероятно, пил молоко. Земля Ханаанская была «землей молока и меда».

Испокон века крестьянин стремился обеспечить свою семью сначала хлебом и молоком, а уж потом «чем Бог пошлет».

Отсюда и извечная мечта русского народа о «молочных реках и кисельных берегах» — символе сытости и благополучия. Человек открыл для себя молоко примерно 7–8 тысяч лет назад, о чем свидетельствуют раскопки археологов, предания, легенды, сказки и мифы.

Практически каждый день мы пьем молоко, с приобретением которого сейчас нет никаких трудностей. Однако еще около 150-200 лет назад практически не существовало мощных заводов по переработке молока, а заглянув еще чуть-чуть дальше вглубь истории молочной отрасли, вы бы и вовсе не узнали ее. А начиналось все давным-давно в далеком прошлом…

История началась, примерно 10 тысячелетие до нашей эры, когда появились первые свидетельства того, что люди стали использовать домашних животных не только в качестве тяговой силы и мяса.

Точное место появления молока, увы, неизвестно. Легенды народов мира пронизаны упоминаниями о божественной роли этого напитка. Например, древние римляне считали, что Юпитер был выкормлен молоком небожительницы - козы Амалфеи и потому в качестве жертвоприношения подносили воинственному богу именно молоко.

Многие ведущие мыслители античности отметились своими цитатами о молоке. Авиценна использовал молоко, чтобы вылечить пациентов, которым уже не помогало ни одно лекарство, и говорил, что самым лучшим является молоко животных, чей период развития близок к человеческому. А греческий врач Гиппократ известен изречением «В молоке – совершенство»!

Промышленное производство молока и молочных продуктов в России было освоено в 18 в. До этого времени молоко продавали только на рынках, а «контроль качества» был организован так сказать на глазок: привозимый товар проверяли городские стражники, которые опускали в молоко клинок сабли и по тому, как жидкость стекала с клинка, определяли жирность белого напитка.Прообразом первого молокозавода было образцовое «молочное заведение», организованное в 1807 г. Н. Муравьевым. Известные декабристы А. Беляев и братья Крюковы организовали в Сибири промышленное производство сливок, варенца и масла. Дальнейшее становление молочного промысла в России связано с именем Н. В. Верещагина, который основал в селе Едимоново Тверской губернии единственную на тот момент в России школу молочного хозяйства. А вот население Москвы в 1893 г. организованно начал снабжать молоком купец Чичкин

Состав молока.

Состав молока:

В основном молоко это набор веществ

Основными минеральными веществами молока являются кальций, магний, калий, натрий, фосфор, хлор и сера, а также соли — фосфаты, цитраты и хлориды.

Кальций (Ca) является наиболее важным макроэлементом молока. Он содержится в легкоусвояемой форме и хорошо сбалансирован с фосфором. Содержание кальция в коровьем молоке колеблется от 100 до 140 мг%. Его количество зависит от рационов кормления, породы животного, стадии лактации и времени года. Летом содержание Са ниже, чем зимой.

Ca присутствует в молоке в виде:

• свободного или ионизированного кальция — 11 % от всего кальция (8,4—11,6 мг%);

• фосфатов и цитратов кальция — около 66 %;

• кальция, прочно связанного с казеином — около 23 %.

Содержание калия в молоке колеблется от 135 до 170 мг%, натрия — от 30 до 77 мг%. Их количество зависит от физиологического состава животных и незначительно изменяется в течение года — к концу года повышается содержание натрия и понижается калия (Приложение 1).

Вред молока для человека.

Науке удалось обнаружить вред молока и молочных продуктов для здоровья и заставить многих пересмотреть к нему своё отношение. Употребление молока в большом количестве способствует развитию рассеянного склероза, диабета первого типа. Казеин (белок молока) может спровоцировать онкологическое заболевание.

А ещё молоко часто вызывает аллергию. С учётом того, как кормят, лечат и содержат коров, даваемое ими молоко весьма вредно, особенно доведённое «до кондиции» искусственными добавками. Неспроста у промышленного продукта такой отвратительный вкус, и он как-то долго не скисает…

Ещё более трудны для усвоения и долго перевариваются продукты вторичной переработки: сливки, сметана, творог, сыр. Там много казеина. Накапливаясь, он засоряет внутренние органы и закисляеторганизм. Даже обезжиренное молоко из-за особенностей пастеризации вредно. Пожалуй, только простокваша, кефир не нагружают организм и улучшают его работу.

Раньше молоко бесплатно давали на вредных производствах, стараясь богатым витаминным составом нивелировать ущерб организму. Сейчас эта традиция в прошлом. В свете последних научных изысканий с уверенностью рассуждать о его пользе для здоровья трудящихся в тяжёлых условиях, наверное, уже не станет ни один специалист.

Исследователи обнаружили связь между обильным употреблением молочных продуктов и такими отрицательными состояниями и болезнями, как:

• постоянная усталость,

• метеоризм,

• диарея,

• частые головные боли,

• плохая работа сердца и забитые сосуды,

• атеросклероз,

• остеопороз и артроз у молодых людей.

Основные свойства молока. Польза молока.

Химические

• Буферность

• Окислительно-восстановительный потенциал

• Кислотность

1. Кислотность — показатель свежести молока, один из основных критериев оценки его качества. В молоке определяют титруемую и активную кислотность.

Активная кислотность определяется концентрацией свободных ионов водорода и выражается водородным показателем — отрицательный логарифм концентрации свободных ионов водорода, находящихся в растворе, выражается в единицах рН. Активная кислотность определяется потенциометрическим методом на рН-метре. В нейтральной среде рН=7. В свежем молоке рН = 6,68,то есть молоко имеет слабокислую среду. Молоко имеет слабокислую среду, так как в нём присутствуют соли (фосфорнокислых и лимоннокислых), белки и углекислый газ.

2. Буферные системы обладают способностью поддерживать постоянный рН среды при добавлении кислот и щелочей. Они состоят из слабой кислоты и её соли, образованной сильным основанием, или из смеси двух кислых солей слабой кислоты. Чем выше в молоке буферных свойств, тем больше потребуется кислоты или щёлочи для изменения его рН. Количество кислоты, которое необходимо добавить к 100 см³ молока, чтобы изменить его рН на единицу, называется буферной ёмкостью молока.

3. Окислительно-восстановительный потенциал — это способность составных веществ молока присоединять или терять электроны. Молоко содержит химические соединения, способные легко окисляться и восстанавливаться: витамин С, витамин Е, витамин В, аминокислоту цистеин, кислород, ферменты. Окислительно-восстановительный потенциал молока обозначается Е и равен 0,25—0,35 В. Величину Е определяют потенциометрическим методом.

Факторы, влияющие на изменение Е:

• Нагревание молока уменьшает Е

• Наличие металлов резко повышает Е

• Наличие микроорганизмов повышает Е

Окислительно-восстановительный потенциал молока служит косвенным методом определения бактериальной обсеменённости молока.

Физические

• Плотность

• Вязкость

• Поверхностное натяжение

• Осмотическое давление и температура замерзания

• Электропроводность

1. Плотность — масса молока при t=20 °C, заключённая в единице объёма. Плотность является одним из важнейших показателей натуральности молока. Измеряется в г/см³, кг/м³ и в градусах Ареометра (°А) — условная единица, которая соответствует сотым и тысячным долям плотности, выраженной в г/см³ и кг/м³.

2. Вязкость — свойство жидкости оказывать сопротивление при перемещении одной части относительно другой. Вязкость измеряют в Па·с, в среднем при t = 20 °C вязкость равна 0,0018 Па·с. Вязкость зависит от массовой доли сухих веществ, а наибольшее влияние оказывают белки, жиры, а также их агрегатные состояния.

Основные факторы, влияющие на вязкость молока:

• Массовая доля жира и степень его диспергирования: чем больше жира и меньше размеры жировых шариков, тем выше показания вязкости. Вязкость гомогенизированного молока выше, чем негомогенезированного, так как увеличивается суммарная поверхность жировой фазы.

• Массовая доля сухих веществ в молоке: чем больше, тем вязкость больше.

• Температурная обработка: повышение температуры молока до 55 °C приводит к снижению вязкости за счёт более равномерного распределения составных веществ молока и расплавления тугоплавких триглицеридов, входящих в состав молочного жира. Дальнейшее повышение температуры приводит к увеличению вязкости, так как происходит денатурация сывороточных белков и осаждение их на мицеллах казеина.

• Агрегатное состояние казеина: оно может направленно изменяться при технологической обработке молока в процессе приготовления некоторых кисломолочных продуктов (творог, кефир), вязкость при этом увеличивается.

Поверхностное натяжение зависит от:

• температуры среды

• химического состава молока

• режимов технологической обработки

• продолжительности хранения молока

• содержания кислорода

• агрегатного состояния белков и жира

• активности фермента липаза

Польза молока для человека.

Молоко рекомендуется людям в возрасте, поскольку укрепляет ткани, особенно если употреблять его за два часа до сна, — тогда пожилой человек избежит немощности и усыхания тела. Действительно, некоторые постаревшие индусы, пьющие молоко в большом количестве, выглядят крепкими и «округлыми». А также оно приносит очевидную пользу детям, потому что растущий организм получает хорошо сбалансированный набор витаминов, аминокислот, макро- и микроэлементов. Редко какой продукт в своём составе содержит такое количество полезного.

Правильное хранение молока.

Срок хранения зависит от:

• вида обработки, которой подвергалась продукция;

• места хранения;

• упаковочного материала.

Если говорить о свежем домашнем молоке, оно может храниться в месте с пониженной температурой до 48 часов, если будет находиться в чистой таре, закрытой крышкой. А после кипячения срок хранения молока будет продлен до 3 дней на полке холодильника.

Свежее и кипяченое виды при комнатной температуре останутся пригодными к употреблению соответственно 10 и 18 часов.

Наиболее продолжительное хранение обеспечивают упаковки Тетра – пак. Они до полугода сохраняют продукт свежим.

Вскрытые упаковки хранятся меньше.

• Пастеризованное молоко имеет максимальный срок годности до 2 суток.

• Стерилизованное – до 4 суток.

• Ультрапастеризованное имеет сроки хранения, указанные производителем на упаковке.

• Кисломолочная продукция, как правило, остается пригодной к употреблению до 3 дней.

Люди, которые отдают предпочтение домашним или фермерским продуктам, часто не знают, как хранить свежее молоко. По всем правилам этот продукт нужно обязательно пастеризовать, иначе он очень быстро испортится. Молоко начинает прокисать уже через 2 часа, если находится в условиях комнатной температуры, и будет пригодно только для переработки на творог или кефир. Но для этого нужно иметь специальные закваски, соответствующие знания и опыт.

Сроки хранения сырого молока приведены ниже:

• +8°С -+10°С – срок хранения до 12 час.;

• +6°С -+8°С – до 18 час.;

• +4°С -+6°С – до 1 суток;

• +3°С -+4°С – до 36 час.;

• +1°С -+2°С – до 2 суток.

Козье тоже хранится недолго. Его кипятят, переливают в емкость из стекла, герметично закрывают и ставят в холодильник. Лучше всего на верхнюю полку. Таким образом срок хранения козьего молока можно продлить на 3 дня.

Хранить молоко после кипячения можно в течение 3 – 4 дней. А если снизить температуру до 0 градусов — до 7 дней.

Сырое, не прошедшее температурную обработку, молоко содержит много различных бактерий, которые погибают при кипячении. Поэтому детям рекомендуется давать только обработанный продукт.

Обязательно нужно кипятить продукцию, купленную у незнакомых людей, даже если они на словах гарантируют ее качество. Известны случаи, когда люди, выпивая сырое молоко, заражались таким опасным заболеванием, как бруцеллез. Эта инфекция передается от больного животного и поражает органы и центральную нервную систему человека. Кипячение полностью убивает патогенные микроорганизмы, и употреблять такой продукт будет безопасно.

Но есть здесь и обратная сторона. Продукция, которая подвергалась воздействию высокой температуры, уже не так полезна, как свежая. В процессе кипячения белок в больших количествах остается на стенках тары. Изменения касаются кальция и фосфора — организму становится труднее их усваивать. При продолжительном нагревании выше +100°С распадаются витамины С и D, а еще теряется значительная часть белка.

То молоко, которое продается в магазинах, имеет определенный срок хранения, который указан на упаковке. Если емкость не будет вскрыта, хранить продукт можно до 3 недель. При нарушенной упаковке срок хранения пастеризованного молока станет меньше и составит всего 2 дня. Желательно держать его в банке из стекла, плотно закрытым.

Практическая часть.

Пастеризация молока.

Порядок действия таков:

1. Приготовим большую емкость, где на паровой бане будет нагреваться молоко до 63-65 °С.

2. Заполним ее водой приблизительно на 10 см. Возьмем эмалированную посуду и наполним молоком.

3. Поставим кастрюлю с молоком в кастрюлю с водой и подождем, когда вода в основной таре начнет кипеть, нагревая при этом молоко.

4. Термометром контролируем температуру.

5. Не даем молоку нагреться выше 70 градусов.

6. Держим такую температуру в течение 30 минут, после чего приступаем к охлаждению.

7. Для этого наполним внешнюю емкость холодной водой и опустим в нее 2 емкость с молоком. Молоко остывает очень быстро.

После такой процедуры в молоке не остается болезнетворных бактерий

Сравним состав молока разных производителей:

1. производитель «Лебедяньмолоко»

Жиры 3,2г

Белки 3,0г

Углеводы 4,7г

2. производитель «Простоквашино»

Жиры 4,5г

Белки 2,9г

Углеводы 4,7г

Молоко содержит минимальное содержание PH

Заключение.

В данной работе я изучил состав молоко, его вредные и полезные свойства на организм человека. Познакомился с интересной историей возникновения молока. Узнал о пользе пастеризации молока. По полученной информации, я решил пропастеризовать молоко, действительно молоко стало храниться дольше. Из всей проделанной работы я сделал вывод, что пастеризация молока очень полезный процесс.

Приложение.

Приложение 1.

Состав коровьего молока

Литература

1 https://ru.wikipedia.org/wiki/

2 https://napitkimira.net/

3https://www.adme.ru/

4http://amazing-facts.ru/

5https://infourok.ru/

6https://yandex.ru/images