Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В молоке более 160 различных компонентов, в том числе 26 минеральных веществ, более 60 жирных кислот и 20 аминокислот, десяти ферментов, гормонов и т.п. Все они находятся в таком соотношения которое удовлетворяет потребность в них человека. К особенностям молока можно отнести его высокую питательную ценность содержат всех незаменимых аминокислот и веществ, необходимых для образования клеток организма. Молоко и молочные продукты в рационе резко повышают его биологическую ценность. Благоприятное действие молока на секрецию пищеварительных желез позволяет организму усваивать отдельные его компоненты с меньшей затратой энергии, чем, например, белок хлеба. Молоко и побочные продукты его переработки (обрат, пахта, сыворотка) обладают диетическими свойствами и высокой питательной ценностью.

1. Химия молока и его значение в питании человека

Молоко - биологическая жидкость сложного химического состава. Химический состав молока не является, строга постоянным. В табл. 1 приведены средние данные и пределы колебания в содержании отдельных компонентов молока.

Основные части молока - это вода (в среднем 87,5%) и сухое вещество (12,5%).

Вода является как бы плазмой молока, в. которой распределено сухое вещество, образующее коллоидную систему. Для новорожденного организма вода молока имеет важное физиологическое значение: в первые дни жизни он обеспечивается ею в основном за счет молока. Вода обусловливает физическое состояние продукта, без нее не могут протекать физико-химические процессы, так как все реакции совершаются в водных растворах.

Сухое вещество определяет питательную ценность молока. Оно включает жир (3,8%), белки (3,3%), сахар (4,7%), минеральные вещества (0,7%). Если из общего количества сухого вещества вычесть содержание жира, то получаем сухой обезжиренный молочный остаток, в среднем 8,7%. Компоненты сухого вещества молока находятся в различной степени дисперсности (дробления): белки - в коллоидном состоянии (имеют размер частиц от 1 до 100 ммк), жир в холодном молоке - в виде жировых шариков размером 100-3000 ммк (грубодисперсное состояние), молочный сахар - в молекулярно-дисперсном состоянии (частицы 1,0-1,5 ммк), минеральные вещества - в ионнодисперсном (0,2-2 ммк). Различная степень дисперсности, составных частей молока и их определенное соотношение, обеспечивают ему устойчивость как коллоидной системы.

В молоке содержатся витамины; ферменты: гидролиэующие - галактаза, амилаза, каталаза; восстанавливающие - редуктаза; окисляющие - пероксидаза, оксидаза; красящие вещества - каротин, ксантофилл; фосфатиды - лецитин, холестерин; газы.

Молоко кобылиц, коз, буйволиц, самок зебу, яка, оленя, верблюда используется не только как питьевое, но из него получают ценные молочные продукты (брынзу, сыр, кумыс и т.д.).

Свойства отдельных компонентов молока

Жир - наиболее грубодисперсная фаза из всех составных частей молока. В парном или нагретом молоке он находится в состоянии эмульсии (капель), в охлажденном - в виде суспензии (шариков). В 1 мл цельного коровьего молока количество жировых шариков колеблется от 4 до 6 млрд. Поверхность жирового шарика окружена белковой оболочкой. Количество и размер жировых шариков обусловливает технологические свойства молока при его сепарировании и переработке в масло и сыр. Чем крупнее жировые шарики, тем легче они отделяются при сепарировании, наблюдается меньший отход жира в обрат, сыворотку и пахту и, как правило получается больше масла и сыра. Размер жировых шариков молока зависит от породы и индивидуальных особенностей животного, от стадии лактации и кормления. К концу лактации в молоке более мелкие жировые шарики.

По химическому составу молочный жир - эфиртриглицерид (производное трехатомного спирта глицерина и жирных кислот). Из жирных кислот в него входят летучие - масляная, капроновая, каприловая. Их в молочном жире до 8%, что отличает жир молока от жиров животного и растительного происхождения (в них летучих кислот до 1%). Кроме летучих жирных кислот в молочном жире содержатся: каприновая, лауриновая, миристиновая, пальмитиновая, стеариновая, олеиновая, линолевая, линоленовая и др.

Молочный жир как сложный эфир - непрочное соединение. Он изменяется под влиянием высокой температуры, света, ферментов (липазы), кислот, щелочей. Образуется молочный жир из жиров, белков и углеводов корма. Питательные вещества корма под действием ферментов пищеварительного тракта распадаются до кислот, всасываются сначала в лимфу, а затем в кровь, ею, приносятся, к молочной железе, где и образуется молочный жир (липоиды). К ним относятся фосфатиды (лецитин), (холестерин, эргостерин), Фосфатиды входят в состав оболочек жировых шариков. Эргостерин после воздействия на него ультрафиолетовых лучей превращается в витамин D. В тесной связи с жирами находится красящие вещества молока-ксантофилл и каротин; они обусловливают желтый оттенок жира. Каротин является провитамином А. В молоке содержится пигмент лактофлавин зелено-красного цвета.

Белки. Главные из них казеин - 2,7%, альбумин - 0,5% и глобулин - 0,1% по отношению к общему количеству сухих веществ» В состав белков молока входят незаменимые аминокислоты, без которых организм не может нормально развиваться (лизин, метионин, триптофан, фенилаланин, валин, треонин, лейцин, изолейцин).

Казеин - основной белок молока - относится к группе фосфорпротеидов (содержащих фосфор) и к нерастворимым в воде, входит в состав сыров и творожных изделий. Из общего количества белков в молоке на долю казеина приходится 82%. Казеин придает молоку «белый цвет и непрозрачность. Известны три его формы: а, (5 и 7, отличающиеся между собой содержанием фосфора, кальция, а также свертываемостью от сычужного фермента. Фракция а-казеина хорошо свертывается от сычужного фермента, р - несколько хуже, а у-не свертывается. Выделенный из молока кислотой и обработанный спиртом казеин представляет собой белый порошок без запаха и вкуса с плотностью 1,26.

Казеин обладает рядом особенностей, обусловливающих его практическое применение. При кипячении молока он не выпадает в осадок, свертывается под действием сычужного фермента, образуя плотный, сладкий на вкус сгусток и сладкую сыворотку. Эта особенность используется при переработке молока в сыр, творог, а также для получения казеина. Он свертывается также яри действии на него слабых растворов кислот. При скисании молока казеин образует под действием молочной кислоты плотный сгусток, называемый простоквашей (молочная кислота накапливается в молоке в результате брожения молочного сахара с участием молочнокислых бактерий). В крепких кислотах и щелочах казеин растворяется. Это свойство используют при определении жира в молоке. Казеин обладает амфотерными свойствами, при добавлении небольшого количества слабой кислоты или щелочи нейтрализует их, не изменяя реакций.

Альбумин и глобулин. После удаления фильтрованием свернувшегося казеина остается прозрачный фильтрат, который содержит альбумин, глобулин, молочный сахар, витамины, ферменты, минеральные вещества и др.

Альбумин и глобулин в отличие от казеина растворимы в воде, не содержат фосфора и кальция, выпадают в осадок только при нагревании свыше 70°. Известны следующие основные фракции сывороточных белков: сывороточный альбумин, р-Лактоглобулин, а-лактоальбумии, иммунные глобулины. Если общее количество белков молока принять за 100%, то на долю альбумина приходится 12%, а глобулина - 6%. Кроме физиологического значения для организма, эти белки используются для приготовления белковых лечебных и диетических препаратов, для установления степени пастеризации молока.

Молочный сахар содержится только в молоке относится к дисахаридам. Состоит он из глюкозы и галактозы. В воде растворяется значительно хуже и в 5-6 раз менее сладок, чем свекловичный. При температуре свыше 100° придает молоку коричневую окраску, при 170-180° карамелизируется. Под действием ферментов микроорганизмов молочный сахар ображивается й образуются кислоты. В зависимости от действия различных видов микроорганизмов брожения бывают: молочнокислое, пропионовокислое, спиртовое, маслянокислое. Первые три вида брожения имеют важное практическое значение в технологии кисломолочных продуктов, кислосливочного масла, сыров. Молочный сахар имеет важное биологическое значение. Он входит в состав ферментов-коэнзимов, участвует в синтезе белка, жиров, ферментов, витаминов, необходим для нормального внутриклеточного обмена, нормальной работы сердца, печени и почек, способствует лучшему усвоению кальция. Молочный сахар широко применяется в питании детей грудного возраста и в медицине. В молоке обнаруживается и лимонная кислота в количестве до 0,2%.

Минеральные вещества. Минеральный состав молока определяют по элементам, которые остаются после сжигания молока. Больше половины минеральных веществ приходится на долю кальция и фосфора. Минеральные вещества имеют важное физиологическое значение и также технологическое - при переработке молока. В молоке находятся все минеральные вещества, обеспечивающие минеральный обмен в организме, нормальный рост и развитие организма. При выработке сыра важно наличие в молоке достаточного количества кальциевых и фосфорных солей. При переработке молока в молочные консервы существенную роль играет соотношение фосфорнокислых солей натрия и кальция. Повышенное содержание хлора в молоке ухудшает его технологические качества. Кроме указанных в табл. 1 веществ, молоко содержит микроэлементы в исключительно малых количествах: алюминий, хром, свинец, мышьяк, олово, титан, ванадий, серебро, кобальт, марганец, медь, цинк, магний и другие которые входят в состав ферментов, а также активизируют деятельность многих ферментов.

В молоке содержатся газы. В 1 л свежего молока содержится 50-80 см³ газов. Из них на долю углекислого газа приходится 50-70%, кислорода - 5-10%, азота -20-30%. В молоке, только что выдоенном, газов больше, а затем количество их уменьшается и устанавливается на определенном уровне в зависимости от давления, температуры воздуха и прочих условий.

Витамины молока делятся на две группы: водорастворимые - Растворимые - А, Е, Д, К (попадают в молоко из корма), канне водорастворимых и жирорастворимых витаминов в молоке зависит от породы животного, рационов кормления, периода лактации, климатических и других условий. Содержание витаминов (в мкг) молока следующее: Bj (тиамин) - 400^s-500; В₂ (рибофлавин) - В₆ (пиридоксин) -155-760; В₃ (пантотенрвая кислота) - 100; В12 (цианкобаламин) - 2-7; С (аскорбиновая кислота) - -20000; РР (никотинамид) -1000-1700; А (ретинол) - 30-350; коферол) - 700-900; Д (кальциферол) -0,07-1,2; К (филлохи) 1-3-4.

Витамины имеют большое значение для организма. Они входят гав ферментов, принимающих участие в белковом, жировом и других обменах. Недостаток витаминов приводит к заболеваниям (авитазам).

Ферменты - вещества, которые, ускоряют химические процессы в организме, а сами не изменяются. В молоке обнаружены многие ферменты (пероксидаза, фосфатаза, редуктаза, липаза, каталаза, лактаза и др.). Их вырабатывает молочная железа, или микрофлора молока.

В Молоке содержатся гормоны - вещества, выделяемые железами внутренней секреции, имеющие важное значение в нормальной жизнедеятельности организма, а также регулирующие образование и выделение молока. Это окситоцин, пролактин. Из иммунных тел в молоке обнаружены антитоксины, агглютины, опсонины, преципитины и др. Их особенно много в молозиве.

Кислотность молока различают титруемую и активную. Титруемая кислотность молока определяется в условных градусах, или в градусах Тернера, обозначаемых Т. Под условными градусами понимается количество миллилитров 0,1 н. щелочи (КОН или NaOH), необходимых для нейтрализации 100 мл молока, разбавленного вдвое дистиллированной водой, при индикаторе фенолфталеине. Титруемая кислотность свежего молока колеблется в пределах 16-18°Т. Она обусловливается наличием в молоке казеина, углекислого газа, лимонной кислоты, солей кислого характера. При хранении молока, особенно полученного в плохих санитарных условиях, кислотность повышается за счет образования кислот (молочной и др.), являющихся продуктами жизнедеятельности микроорганизмов. Активная кислотность молока характеризуется концентрацией водородных ионов и обозначается как рН. Этот показатель колеблется в пределах 6,3-6,9 (в среднем 6,5).

Свежевыдоенное молоко характеризуется определенными органолептическими свойствами (вкус, запах, цвет, консистенция), точкой замерзания (-0,54-0,58°), кипения (100,2°), плотностью, электропроводностью, вязкостью и т.п.

На состав молока влияет ряд факторов: стадия лактации, порода животных, возраст, кормление, условия содержания и ухода за ними, моцион, способы и частота доения, массаж вымени, индивидуальные особенности животных и др.

Молоко - это незаменимый и полноценный продукт питания новорожденных. Оно необходимо и для человека в любом возрасте. Особенности молока как высокоценного пищевого Продукта обусловлены его химическим составом и свойствами отдельных компонентов, а также их соотношением.

В молоке более 160 различных компонентов, в том числе 26 минеральных веществ, более 60 жирных кислот и 20 аминокислот, десяти ферментов, гормонов и т.п. Все они находятся в таком соотношения которое удовлетворяет потребность в них человека. К особенностям молока можно отнести его высокую питательную ценность содержат всех незаменимых аминокислот и веществ, необходимых для образования клеток организма. Молоко и молочные продукты в рационе резко повышают его биологическую ценность. Благоприятное действие молока на секрецию пищеварительных желез позволяет организму усваивать отдельные его компоненты с меньшей затратой энергии, чем, например, белок хлеба. Молоко и побочные продукты его переработки (обрат, пахта, сыворотка) обладают диетическими свойствами и высокой питательной ценностью.

Молоко - исключительно ценное сырье для отдельных отраслей молочной промышленности. Так, на свойстве казеина свертываться под действием сычужного фермента основана отрасль сыроделия. На способности жировых шариков молока под действием механических факторов выделяться и образовывать концентрат жира основано маслоделие. Производство кисломолочных продуктов возможно благодаря способности казеина свертываться под воздействием молочной кислоты, образующейся при действии ферментов молочнокислых бактерий на молочный сахар. Естественное устойчивое состояние свежего молока как коллоидной системы, обусловленное определенным соотношением компонентов, и в частности солей, белка и др., лежит в основе получения молочных консервов и организации исключительно ценной отрасли - молочно-консервной. На свойстве белков молока свертываться от действия сычужного фермента и слабых кислот основано производство пищевого и технического казеина. Неизменяемость молочного сахара при сушке сыворотки позволяет получать его в чистом виде для использования в медицинской промышленности и в качестве сырья для культивирования микроорганизмов, производящих антибиотики. Важное значение имеет получение солей молока, производство которых основано на неизменяемости минеральных веществ при соответствующей обработке сыворотки молока.

Кроме того, молоко и в особенности молочные продукты (кефир, кумыс и др.) имеют лечебное значение. Еще со времени глубокой древности молоко использовали и питании больных людей. До нашей эры египтяне в лечебных целях применяли молоко: Врачи и ученые древнего Рима и Греции - Геродот, Аристотель, Плиней - рекомендовали молоко для лечения чахотки. О лечении молоком впервые упоминается в «Каноне врачебной науки» таджикского ученого-энциклопедиста Абу-Али Ибн-Сины (Авиценны), жившего свыше 1000 лет назад. По его мнению, особенно полезно козье молоко и ослиное с добавлением соли и меда. В середине XVIII в. лечение молоком рекомендуют уже многие врачи при подагре, истощении, дизентерии, чахотке.

В XIX в. разрабатываются научные основы лечения молоком. Н.А. Баталии - один из первых врачей, применивших в России молоко с лечебной целью. Он лечил молоком солдат от цинги во время финской кампания (1808-1809). Ф.И. Иноземцев во второй половине XIX столетия написал монографию и предложил способы лечения молоком. Большую роль в развитии молочного лечения сыграли С.П. Боткин и его ученики. С.П. Боткин считал, что молоко оказывает успокаивающее действие на двигательные и чувствительные нервы желудка н кишок, рефлекторно действуя на сердечнососудистую систему, оно улучшает кровенаполнение периферических сосудов, благоприятно влияет на обменные процессы. Лечение молоком применялось в клиниках Ф.И. Пастернаикого, Г.А. Захарьина.

Н.И. Пирогов при питании раненых и больных требовал, чтобы в пище солдат было молоко, - ибо оно ценно не только как пища, но и как лечебный продукт. В конце XIX в. благодаря классическим исследованиям. И.П. Павлова была подтверждена особая ценность молока и молочных продуктов в питании человека. На XIV Международном конгрессе по молочному делу в Риме (1956) приводились многочисленные данные о роли молока в питании человека.

2. Значение молока в питании человека

Особо важное значение молоко и молочные продукты имеют в питании детей и пожилом возрасте, а также в питании больных. Молоко и молочные продукты отличаются от всех других продуктов питания тем, что в их составе представлены все необходимые для организма пищевые и биологически активные вещества в сбалансированном состоянии.

Состав молока сложный, в нем содержится более 100 необходимых организму пищевых веществ: жирные кислоты, аминокислоты, витамины, сахара, различные минеральные соли, гормоны и т.д.

Наиболее распространено в питании коровье молоко. Его хим. состав (в %): вода - 87,5; жир - 3,8; белки - 3,3; углеводы - 4,7: минеральные вещества - 0,7. Наряду с коровьим в пищу употребляют молоко других с.-х. животных: овец, коз, буйволиц, верблюдиц, кобылиц и т.д. В вашей стране создана мощная молочная промышленность и широкая сеть молочных хозяйств (ферм). В продажу поступает молоко, содержащее различный процент жирности, сухое, сгущенное, широкий ассортимент молочнокислых продуктов и других продуктов переработки молока. Молочный жир отличается особым составом, вкусом и высокой усвояемостью. Молочные белки (казеин, альбумин, глобулин) содержат все незаменимые аминокислоты. Установлено, что 1 л молока удовлетворяет почти половину суточной потребности взрослого человека в незаменимых аминокислотах. Молочный сахар (лактоза) по питательности равен обычному сахару, но менее сладок. Среди большого числа витаминов, содержащихся в молоке, наиболее существенно содержание жирорастворимых витаминов А, Е, а также витаминов группы В. Весьма разнообразен минеральный состав молока. По сравнению с другими продуктами оно богаче солями кальция, фосфора, калия, магния и микроэлементами. Усвояемость кальция молока выше, чем кальция круп, овощей, хлеба, что делает М. особенно необходимым в питании детей, а также беременных и кормящих женщин. Содержание всех веществ в молоке подвержено существенным колебаниям в зависимости от сезона, характера кормов, породы скота, периода лактации и т.д.

В СССР приняты государственные меры защиты населения от потребления недоброкачественного молока. Ветслужба следит за здоровьем животных, своевременной изоляцией заболевших, их лечением, выдает разрешение на использование молока животных после их выздоровления, следит за употреблением антибиотиков и других лекарств, за правильным использованием дезинфицирующих средств для защиты животных от паразитов, за содержанием пастбищ, выполнением инструкций и распоряжений по охране животных от заболевания и т.д. Эти правила должны строго выполняться не только колхозами и совхозами, но и отдельными лицами, содержащими коров или других молочных животных. Связано это с тем, что молоко является хорошей средой для размножения болезнетворных микроорганизмов и через него могут передаваться различные заболевания (туберкулез, бруцеллез, ящур сибирская язва, туляремия, брюшной тиф, дизентерия). В СССР все товарное молоко подлежит обязательной пастеризации, что гарантирует его безвредность. Такое молоко молено употреблять без дополнительной термич. обработки. М., купленное у частного владельца коровы, следует прокипятить. М., поступающее в продажу, имеет на упаковке дату его возможной реализации; хранить молоко следует в холодильнике. Для продления сроков хранения промышленность выпускает консервированное молоко - сухое и сгущенное (стерилизованное и с сахаром). Все виды переработанного молока полноценный заменитель свежего в питании детей и взрослых; хранить его следует в сухом прохладном месте.

Сгущенное молоко получают путем упаривания свежего; затем его фасуют в жестяные банки и стерилизуют. В» закрытых банках этот продукт можно хранить более года при комнатной температуре. Вскрытую банку нужно хранить при температуре не выше 10° и не ниже 0° и использовать в течение 2-3 сут.

Сгущенное молоко с сахаром - это свежее пастеризованное молоко, в к-рое после удаления из него части влаги добавляют 43-44% сахара. Условия хранения и использования те же, что для сгущенного стерилизованного молока.

Молоко широко используется в питании больных различными заболеваниями, особенно при болезнях сердечнососудистой системы, печени, поджелудочной железы, желчных путей, цистите, при заболеваниях, требующих механически щадящей пищи. У нек-рых людей наблюдается непереносимость молока; это связано с болезнью обмена веществ - галактоземией.

К молочнокислым продуктам относятся сметана, творог, простокваша, творожные сырки, ацидофилин, кефир, ацидофильное молоко и др. В республиках нашей страны готовят национальные молочнокислые продукты - варенец, ряженку, мацони, катык, айран, йогурт, кумыс и др. Молочнокислые продукты сохраняют ценные пищевые и биологические свойства, присущие молоку (высокое содержание полноценного молочного белка и жира, витаминный и минеральный состав, хорошую усвояемость), п наряду с этим приобретают новые качества, позволяющие отнести их к продуктам леч.-проф., диетич. направления. Известно нормализующее действие молочнокислых продуктов на кишечную микрофлору, подавляющее развитие гнилостных микроорганизмов. Молочнокислые продукты могут быть получены с повышенным содержанием витаминов группы В, продуцентами которых являются определенные культуры и штаммы молочнокислых бактерий.

Молочнокислые продукты отличаются высокой усвояемостью; так, по сравнению с молоком простокваша усваивается в 2-3 раза быстрее и более полно. В молочнокислых продуктах в процессе их получения образуются мелкие, нежные хлопья, наиболее доступные действию пищеварительных соков. Благодаря этим свойствам молочнокислые продукты широко применяются в питании детей раннего возраста, а также пожилых и престарелых людей; значение кисломолочных продуктов в питании названных групп населения повышается еще и потому, что под влиянием молочной кислоты повышается усвоение кальция и фосфора.

Промышленное производство молочнокислых продуктов основано на применении чистых культур молочнокислых бактерий и молочных дрожжей, в качестве сырья используют пастеризованное молоко. Различают молочнокислые продукты молочнокислого и смешанного брожения. К продуктам молочнокислого брожения относят простоквашу (обыкновенную, мечниковскую, приготовляемую при использовании болгарской палочки), ряженку (прогретую смесь молока и сливок) и варенец (изготовляется из топленого молока).

При приготовлении ацидофильных продуктов (ацидофильное молоко, ацидофильная паста и ацидофильно-дрожжевое молоко) используют чистые культуры ацидофильной палочки. Эти продукты используются при лечении детских поносов, колитов у взрослых, дизентерии и других заболеваний кишечника. Сметану готовят из пастеризованных сливок, в которые добавляют чистые молочнокислые культуры. Выпускают разные сорта сметаны, различающиеся содержанием жира (от 10 до 40%).

К продуктам смешанного брожения (молочнокислого и спиртового) относят кефир и кумыс. Различают кефир жирный (3,2% жира) и обезжиренный. Кефир также широко применяется в лечебном питании: он оказывает благоприятное действие на пищеварение, стимулируя моторную функцию кишечника, нормализуя его микрофлору. Кумыс готовится из кобыльего и коровьего молока и давно уже применяется при лечении легочного туберкулеза. Он оказывает общеукрепляющее действие, повышая обмен веществ, улучшая переваривание и усвоение пищи. Кумысолечение применяется также при хронич. бронхитах, хронич. энтероколитах, анацидных гастритах и т.д.

молоко химический питание урок

Задачи урока:

· Обучающие:

· ознакомление учащихся с основами питания молочными и молочнокислыми продуктами, с зависимостью качества молочных продуктов от экологической обстановки местности;

· ознакомление учащихся с методами определения качества молока и молочнокислых продуктов.

· Развивающие:

· развитие умения и навыков учащихся проводить краткий химический анализ качества молока и молочнокислых продуктов питания.

· Воспитательные:

· показать учащимся на конкретных примерах мнения и высказывания многих специалистов о положительных и отрицательных качествах молока и его продуктов, влияние их на пищеварительную систему человека.

Межпредметная связь:

· биология + химия - белки, жиры, углеводы, витамины;

· химия - правила пользования лабораторным оборудованием и химическими реактивами;

· трудовое обучение - общая характеристика пищевых продуктов;

· кулинария - молоко и молочнокислые продукты.

Высказывания:

· «Если чрезмерное и исключительное увлечение едой есть животность, то всякое невнимание к еде есть неблагоразумие». (И.П. Павлов)

· «Изучая, экспериментируя, наблюдая, старайтесь не оставаться у поверхности фактов. Пытайтесь проникнуть в тайну их возникновения. Настойчиво ищите законы, ими управляющие». (И.П. Павлов)

Оборудование: штатив для пробирок, плакаты и картины с изображением молока и кисломолочных продуктов.

Подписанные пробирки: уксусная кислота, раствор гидроксида меди, спиртовой раствор фенолфталеина, 5 г творога, 40 мл молока, 0,1 - молярный раствор едкого натра. Бюретки, заполненные 0,1 - молярным раствором едкого натра. Водопроводная вода. Дистиллированная вода, 0,5 л молока; 10-процентный раствор соляной кислоты. Пробиркодержатель - 2 шт., коробок со спичками, подставка для горючего. Сухое горючее - 1 таблетка. Химический стакан на 150-200 мл, пробирки 10 шт.

Ход урока

Вводное слово учителя. Основы рационального питания

Молоко - один из полноценных, универсальный продукт питания. Академик И.П. Павлов говорил о молоке: «Молоко - это пища, которая приготовлена самой природой, отличается лёгкой удобоваримостью и питательностью.

Издревна молоко являлось целебным средством. Лекари Древнего Египта, а после их и Гиппократ применяли для лечения многих болезней молока ослиц. Аристотель, Плиний, Геродот утверждали, что в Древней Греции козьим и кобыльим молоком излечивали такое заболевание как туберкулёз лёгких, а коровьим - малокровие. Уже с 17 века свежее молоко стали применять в качестве лечебно-профилактического средства почти во всех странах Европы. Так молоко применяли при болезнях нервной системы, желудочно-кишечного тракта, подагры, малокровия и использовали как противоядие. Им лечили сердечнососудистую недостаточность, бронхит, плеврит, бронхиальную астму, гастрит, ожирение, болезни почек и печени. В 1880 году академик А.А. Остроумов предложил лечить заболевания желудка и кишечника смесью топлёного молока и овсяного отвара.

Молоко состоит от 88,1 - до 91,4% воды и 4,7 - 6,4 г % лактозы, которые входят в состав сложных органических соединений. Также в цельном свежем коровьем молоке содержатся метионин, холин, лецитин, которые сообщают молоку липотропную т.е. противоатеросклеротическую активность. Лецитин обладает и антибактериальным свойством.

Энергетическая ценность молока - 58 ккал. в 100 г. продукта. При большом употреблении молока может в определённой степени снижаться аппетит. Это конечно нежелательно, но молочная диета оказывает добрую услугу.

Сегодня мы проводим с вами урок ролевой игры по химическому определению качества молока. При проведении химического анализа соблюдайте правила по т/б, изученные нами ранее.

Директор завода молочных продуктов (молкомбината):

- Дорогие друзья, коллеги! Сегодня на экстренное совещание при моём присутствии я собрал ведущих специалистов нашего предприятия для решения важного вопроса, касающегося дальнейшего пути нашей продукции, да и самого предприятия в целом. Вы знаете, что были годы, когда мы были единственными монополистами молочных продуктов на нашем городском рынке. Теперь же дело обстоит по другому. В наш город завозятся молочные продукты других предприятий нашей области и даже других регионов нашей страны. Чтобы сохранить нашу марку в будущем я хотел бы послушать мнения наших отделов по их работе в этой области и какой же продукции всё-таки выпускать в наши магазины больше с тем расчетом, чтобы она не залёживалась на прилавках. Итак, я слушаю ваши мнения.

Главный технолог: Я так думаю, что следующее слово за мной. Вы знаете, что молочная промышленность выпускает в продажу молоко разливное, в пакетах - пастеризованное, кефир, простоквашу, ряженку, а также сметану, творог, творожные сырки, сливочный напиток, различные сорта мороженого, сухое молоко, которое приготовляют из цельного или обезжиренного молока. Наш комбинат вооружён самой передовой техникой, действуют машины - автоматы, агрегаты для пастеризации, охлаждения, хранения, розлива молока. Уровень автоматизации у нас очень высок, все процессы делаются без прикосновения рук. В последнее время мы можем выпускать такой диетический, лечебный напиток как кумыс. Его мы приготовляем из кобыльего или коровьего молока (коровье молоко смешивают с молочной сывороткой и сахаром). Доброкачественный кумыс имеет белый цвет с сероватым оттенком, приятный, кислоспиртовой вкус и запах. Слабый (односуточный) кумыс содержит до 1% алкоголя, средний (двухсуточный) - 1,75%, крепкий (трёхсуточный) - 2,5%. Молоко заквашивают молочнокислыми бактериями и молочными дрожжами, благодаря чему возникает и молочнокислое и спиртовое брожение. Также мы уже запустили в производство и выпускаем отечественные йогурты с различными начинками.

Директор молкомбината. Мне все понятно. При такой раскладке мы можем держать марку молочных продуктов нашего комбината.

Лаборатория органической химии. Безусловно, это так. Сотрудниками нашей лаборатории выяснено, что в молоке содержатся все питательные вещества, необходимые для правильного развития и жизнедеятельности человеческого организма. Жиры, белки и углеводы молока легко и почти полностью усваиваются, а наличие в этом продукте витаминов - А, С, В1, В2, Д, Е и минеральных солей значительно повышает его пищевую ценность. Жир молока благодаря своему химическому составу и низкой температуре плавления относится к наиболее полноценным и легко усваиваемым; он находится в молоке в виде мельчайших шариков. Цельное, неснятое молоко должно содержать не менее 3,2% жира.

Главный технолог. Я хотел бы уточнить следующее. В лаборатории органической химии есть ли данные о химическом составе и калорийности различных видов молока?

Директор молкомбината. Вопрос существенный. Меня тоже заинтересовал химический состав молока и особенно калорийность, ведь много «ходит» кривотолков среди ученых и врачей-диетологов о пользе молока. А, может они правы в этом вопросе? Что вы на это скажете?

Лаборатория органической химии. На этот вопрос мы можем ответить, что интересующиеся вас материалы могут находиться в лаборатории аналитической химии, они этим занимаются. Так что, это к аналитикам, им слово.

Лаборатория аналитической химии. Да, у нас есть интересующий вас материал. Мы занимаемся и определяем химический состав молока и калорийную ценность различных видов этого продукта. Секретов в этом нет. И мы можем сказать что питьевое молоко должно составлять в рационе человека 500 г. в сутки. Было определено, что в его состав входят; вода, молочный сахар, белки, молочный жир, минеральные вещества, витамины, ферменты и гормоны. Витаминный состав молока очень разнообразен. Из 12 Витаминов, содержащихся в молоке, основное значение имеют такие витамины как: А, Д1, Д2, В2, каротин. За счет молока и молочных продуктов можно полностью удовлетворить потребность организма человека в витаминах: А и группы В и частично в витаминах С и Д. Наибольшее количество витамина А в летнем молоке. Вот перед вами таблица, отражающая, что по калорийности на первом месте стоит оленье молоко, затем - овечье, буйволиное. Коровье - стоит на шестом месте.

Химический состав и калорийность молока с/х животных:

Лаборатория общей химии. Отдел лаборатории общей химии может дополнить своих коллег-аналитиков, что из разнообразных минеральных солей молока наибольшее значение, имеют соли кальция и фосфора. Соотношение этих солей в молоке обеспечивает высокое усвоение обоих элементов. При включении молока в пищевой рацион повышается усвоение солей кальция, содержащихся в других продуктах. Легко усваивается также содержащееся в молоке железо. Наш отдел считает и придерживается такого мнения, что необходимо продолжать выпуск молочной продукции нашего комбината, увеличив и расширив его ассортимент, не боясь конкуренции. Мы обязаны выжить и вытеснить своих конкурентов за счет повышения качества нашей продукции. Только качеством и очень высоким мы можем заставить исчезнуть иностранные названия продукции, сохранив наши истинные русские названия молока и молочных продуктов.

Лаборатория органической химии. Органики согласны и поддерживают мнение отдела лаборатории общей химии. Мы считаем и отстаиваем свою точку зрения на то, что молоко и молочный жир по пищевым и биологическим свойствам относится к наиболее полноценным. Молочный жир усваивается человеческим организмом на 95%. При хранении молока жировые шарики поднимаясь, образуют слой сливок. Белки молока, организмом человека усваиваются почти полностью (до 98%) Они содержат необходимые для человека аминокислоты. Основным углеводом молока является молочный сахар или как его еще называют по другому - лактоза. В кишечнике, где проходит процесс пищеварения, лактоза расщепляется и не вызывает интенсивного брожения. Это способствует снижению гнилостных процессов и благоприятно влияет на процесс пищеварения в целом. Всасывается лактоза довольно таки медленнее по сравнению с другими сахарами и за счет этого лактоза усваивается почти полностью - на 98%. Я смотрю, что по-моему врач-диетолог хочет что-то дополнить.

Врач-диетолог. Я - врач-диетолог. На это совещание меня пригласил ваш директор, чтобы вы все, сидящие здесь, услышали мнения диетологов на ваш основной продукт - молоко. Что касается употребления молока в пищу, можно отметить, что наши предки тысячелетиями потребляли этот продукт питания. Но они отдавали предпочтение козьему молоку, так как в основном разводили коз и овец, это первое. Во вторых, даже если взять коровье молоко которое мы пьем сегодня, оно не будет походить на молоко которое пили всего лишь столетие назад: его белки, в результате тепловой обработки при процессе пастеризации, изменились. И если посмотреть на это с точки зрения эволюции, можно твердо сказать о том, что наш организм так и не может никак приспособиться к этому продукту в течение длительных тысячелетий. Оно является корнем многих заболеваний, таких как хронический насморк, мигрень, крапивница, астма, экземы, боли в суставах и других. Механизмы, участвующие в образовании пищевой непереносимости, определить очень трудно. Но можно предположить, что роль здесь играет пищеварительная система. Не полностью переваренные частицы молочных продуктов попадают в кровоток, разносятся по всему организму, вызывая различные недомогания. Мое мнение будет таким - можно конечно употреблять молоко в пищу, но в очень предельных количествах. Каких? А это должен определить сам организм - ответными реакциями на раздражение слизистой оболочки желудка и кишечника, к которым можно отнести: боли и рези в животе, его вздутие, качественная сторона стула, диареи, повышенная утомляемость. Я думаю, что к моему выступлению обязательно присоединится и представитель биохимической лаборатории.

Лаборатория биохимии. Биохимики считают, что во многих случаях непереносимость молока вызывает лактоза - форма сахара, находящаяся в молоке. Ряд людей не усваивают молочный жир, но молочные продукты пониженной жирности и обезжиренное молоко не приносят вреда организму. Поэтому, как не печально, необходимо исключить из своего рациона жирное молоко, сыр и масло. Непереносимость молока связана с недостаточным количеством фермента лактозы в кишечном соке. А уже в этом случае молочный сахар в кишечнике не расщепляется и становится токсичным для организма. В связи с этим и вызываются различные заболевания. Нужно отметить и тот факт, что для людей, которые переносят в пищеварительном отношении молоко, самое полноценное молоко это свежевыдоенное, парное. Оно обладает бактерицидностью, то есть способно задерживать и даже убивать, попадающих в молоко бактерий. Для сохранения бактерицидности парного молока, его охлаждают. При температуре 30°С бактерицидность сохраняется в течение 3 часов, при 15°С - около 8 часов, при 10°С - около 24 часов. Невзирая на то, что определенный процент людей не переносит молоко…

Директор молкомбината. А вы не могли бы сказать, сколько процентов, то есть уточнить этот процент?

Лаборатория биохимии. Определенного количества процента мы сказать не можем, так как его нет. Он меняется из года в год и на его количество в последнее время оказывает сильное влияние различные экологические факторы. Так вот, продолжая дальше, на чём я остановился, наша лаборатория считает уместным продолжать употреблять в пищу молоко и различные молочные продукты, расширяя их ассортимент.

Врач-косметолог. Мне хотелось коснуться косметологии молока.

Директор молкомбината. Пожалуйста, мы Вас слушаем очень внимательно. Я думаю, это будет интересно - косметология молока. Новое, забытое - старое, не так ли?

Врач-косметолог. Можно сказать и так. Многие наши предки использовали молоко, как пищу, т.е. продукт питания, и как косметологическое средство и лекарство. По старым рецептам молоко использовалось при лечении ангин, отравлений и интоксикации. Я уверен, что женщины не отказались бы принять ванну царицы Клеопатры, которая регулярно купалась в… молоке, тем самым продлевала свою молодость. Но у египетской царицы было собственное стадо и ферма коров. И молоко поставляли ей сразу после дойки. Вот вам и секрет молодости.

Директор молкомбината. Да, это древнейшее совершенство красоты женского пола. Приходится только восхищаться им. Врач диетолог просит слово. Пожалуйста.

Врач-диетолог. Я могу только дополнить органиков и биохимиков тем, что исключение из рациона молока и молочнокислых продуктов может вызвать дефицит кальция, витамина В и железа. Этот недостаток можно скомпенсировать, подобрав правильный рацион витаминных и минеральных добавок. Если это сделано вовремя не будет, может развиваться анемия и различные заболевания нервной системы.

Директор молкомбината. А что скажет техотдел по пастеризации и стерилизации молока?

Отдел пастеризации и стерилизации. Мы производим пастеризованное и стерилизованное молоко.

Пастеризованное молоко получают, нагревая сырое молоко в течение 15-20 секунд при температуре 74-76°С. Различают такие виды молока: цельное, повышенной жирности, пониженной жирности, белковое, нежирное, витаминизированное, топленое.

Цельное - содержит молочного жира 3,2%.

Повышенной жирности - молочного жира - до 6%, добавляют сливки.

Белковое - жира - до 2% - 2,5%, белка - до 5,5%, получают из смеси цельного и сухого обезжиренного молока. Продукт диетический для людей с белковой недостаточностью.

Нежирное молоко - жира не более 0,05%, получают удалением сливок.

Пониженной жирности молоко - удаление жира до 2,5%.

Витаминизированное - добавляют в цельное молоко витамин С (100 мг на 1 кг).

Топленое - получают томлением пастеризованного молока в закрытых емкостях в течение 3-4 часов при температуре 95-99 °С Пастеризованное молоко относится к скоропортящимся продуктам. Его хранят при температуре до 6°С. При комнатной температуре молоко хранят не более суток.

Второй сотрудник отдела пастеризации и стерилизации. Стерилизованное молоко получают, нагревая молоко в условиях, при которых обеспечивается уничтожение не только бактерий, но и их спор. Стерилизуют молоко при повышенном давлении в течение до 10 секунд при температуре 125-145°С. Для того чтобы предотвратить отстаивания сливок и повысить усвояемость молока, перед стерилизацией, проводят гомогенизацию (размельчение жировых шариков). После стерилизации молоко охлаждают, а затем фасуют. В этом случае стерилизация может нарушаться. Поэтому проводят повторную стерилизацию. Такое молоко называется «можайским», а стерилизацию проводят в течение нескольких минут при 115-120°С. Также мы производим различную кисломолочную продукцию. Мы присоединяемся к мнению здесь выступавших за продолжения выпуска различных молочных продуктов, соблюдая все технологические нормы и правила техники безопасности при переработке молока.

Директор молкомбината. Позиция всех отделов и лаборатории мне полностью понятна. Я тоже поддерживаю мнения всех выступавших, что молоко и кисломолочные продукты играют важную роль в рационе многих людей. Только высоким качеством мы можем держать высокую марку молкомбината нашего родного города. А теперь я хочу обратиться к вам с производственной просьбой, касающейся, непосредственно вашей работы - провести минихимический анализ только что прибывшего молока и анализ кислотности творога наших конкурентов. После работы подведем итоги ваших исследований по некоторым аспектам качества молока и творога. Итак, прошу приступить к исследованиям.

В коровьем молоке содержится около 4,5% лактозы. Она является изомером сахарозы, дает реакцию серебряного зеркала (также и медного). Молочный сахар менее растворим и сладок, чем свекловичный. При гидролизе молочный сахар дает две монозы - глюкозу и галактозу.

Для обнаружения молочного сахара необходимо взять 20 мл молока, затем приливают столько же воды и несколько капель уксусной кислоты для свертывания молока. При выделении казеина, его отфильтровывают. К 10 мл фильтрата приливают аммиачный раствор нитрата серебра (5 мл нитрата серебра + 2-3 капли нашатырного спирта) и нагревают - реакция серебряного зеркала - выделяется металлическое серебро. Можно заменить нитрат серебра на свежеприготовленный раствор гидроксида меди (5 мл раствора сульфата меди + 1-2 мл раствора едкого натра). Тогда также как и в первом случае, к 10 мл фильтрата приливают немного гидроксида меди и нагревают - реакция медного зеркала - красно-желтая окраска.

Определение кислотности молока

В химический стакан наливают 10 мл исследуемого молока, 20 мл дистиллированной воды и 5 капель 2-процентного спиртового раствора фенолфталеина. Затем смесь хорошо взбалтывают и из бюретки по каплям приливают 0,1 - молярного раствора едкого натра до заметно розового окрашивания. Затраченное число миллилитров раствора едкого натра умножают на 10. Получают кислотность молока в условных градусах Тернера. Свежее молоко имеет 16-18 градусов кислотности по Тернеру. Если кислотность выше 20 градусов, то молоко начинает скисать. Предельная кислотность молока - 20 градусов по Тернеру.

Определение кислотности творога

В химический стакан на 150-200 мл помещают 5 г творога и приливают 50 мл воды, нагретой до 30-40°С. Творог тщательно перемешивают стеклянной палочкой. Затем приливают 5 капель спиртового раствора фенолфталеина и из бюретки приливают 0,5 - молярного раствора едкого натра до образования неисчезающей розовой окраски. Количество миллилитров прилитой щелочи умножают на 20. Таким образом определяют кислотность творога в градусах по Тернеру. Кислотность высшего сорта творога не более 200 градусов. Кислотность первого сорта творога не более 220 градусов. Кислотность второго сорта творога не более 240 градусов.

Содержание казеина в молоке

Первую часть опыта проводят за 2-3 часа до урока. Казеин - один из белков молока, он выделяется в виде творожистого осадка. Для опыта берут 0,5 л молока. После длительного стояния молока, с его поверхности верхней части снимают сливки. Сливки - это часть жира молока. Затем приливают 10 мл 10-процентного раствора соляной кислоты и оставляют жидкость стоять в течение 2,5 часов. Образовавшийся казеин отжимают через полотняную ткань. Чтобы удалить полностью следы кислоты, белок неоднократно промывают водой.

Для удаления следов жира в казеине, к нему приливают 25 мл воды и нагревают в течение 10 минут. Затем воду сливают, отжимают казеин через полотно и при температуре 60°С сушат в сушильном шкафу. После охлаждения, казеин взвешивают.

Главный технолог. Прошу все отделы сообщить о том, как проходят химические исследования.

Все отделы сообщают о выполненном химическом исследовании.

Директор молкомбината. Приятно слышать об окончании своих химических исследований. И каковы результаты ваших работ? Кто выскажется?

Лаборатория органической химии. Мы проводили исследование о содержании лактозы, т.е. молочного сахара в молоке. Определение показало положительную реакцию на содержание лактозы в молоке.

Директор молкомбината. Благодарю за сообщение. Кто следующий?

Лаборатория аналитической химии. Наша лаборатория проводила определение кислотности молока. Мы определили, что в исследуемой пробе молока содержится 18 градусов кислотности по Тернеру. Это обозначает, что молоко свежее.

Директор молкомбината. Сообщение хорошее, а как насчет кислотности исследуемого творога? Я жду.

Лаборатория общей химии. Мы определили, кислотность творога равна 210 градусов. Творог первого сорта.

Директор молкомбината. Жалко конечно, что первый сорт. Хотелось высшего, но ничего не поделаешь, первый так первый. Пусть будет так. Благодарю всех за работу. Совещание окончено.

Заключительное слово учителя. Итак, дорогие ребята, мы провели урок по химическому определению качества молока. Вы научились определять лактозу в молоке, кислотность молока и творога, содержанке казеина в молоке. Прошу вас в краткой форме охарактеризовать ход химического анализа.

Учащиеся рассказывают о ходе проведения своих исследований.

Подводя итог нашего урока, в заключении я могу сказать о молоке следующее. Мнение о молоке и его пользе четко разделились: за и против. Многие ученые и врачи считают молоко вредным, но в тоже время и полезным. Нельзя провести границу между вредными и целебными свойствами молока. Да, одним людям оно вредит, другим помогает. Как и все лекарства, так и продукты питания: одни хорошо усваиваются, другие плохо или вообще не усваиваются. Каждый организм реагирует по-разному. На страницах многих изданий велась полемика о свойствах молока. Но конкретно сказать за или против нельзя. Каждый остается при своем мнении. В трудные годы жизни многие только и выжили благодаря этому продукту питания, имея свое домашнее хозяйство. Так что полностью исключать из своего питания молоко, я считаю преждевременным, а ограничить его в своем питании можно. Каждый продукт питания в большом количестве - это яд замедленного действия, а используя его в меру - это стимулятор жизненного пространства. Вы сами сегодня убедились - сколько витаминов и ценных для жизни элементов и веществ содержится в молоке. А по поводу экологической оценке можно отметить, что нет сейчас ни одного продукта питания идеально экологически чистым. Это неоспоримый фактор, это можно всегда доказать точнейшими химико-аналитическими исследованиями.

Если вы чувствуете и считаете, что молоко вам приносит пользу и укрепляет ваш организм, да пейте его на здоровье, столько, сколько считаете возможным выпить его. И пусть оно придает вам силу, здоровья, бодрость и энергию на весь ваш рабочий день, и всю вашу жизнь! Пейте молоко и меньше обращайте внимание на все!

В отличие от других видов молока, материнское молоко содержит 7% углеводов (лактоза), лактазу - фермент, переваривающий лактозу, 4% жира, липазу - фермент расщепления жиров, полиненасыщенные жирные кислоты, незаменимые аминокислоты, витамины «С», «В», «К», «D», воду - 87%, белковый гормон - адипонектин, казеин - бета, лактальбумин, макроэлементы - кальций, фосфор, соли натрия, микроэлементы - железо и т.п. Простым белком протеином является а - лактоглобулин, цистин, таурин, тироксин, антибактериальные протеины - лактоферин, лизозим.

Лошадь одомашнена около 6000 лет назад, ослица - 5000 лет назад, буйволы - не позднее 3000 лет до н.э., корова - около 6000 лет назад, коза, верблюд, овца - около 3500 - 7000 лет назад.

Литература

1. О.В. Байдалина. О прикладном аспекте химических знании // Химия в школе, 2005, №5, с. 45-47.

2. Ахметов Н.С. Методика преподавания темы «Закономерности протекания химических реакций» // Химия в школе. 2002, №3, с. 15 - 18.

3. Ахметов Н.С. Учебник для 8 класса общеобразовательных учреждений. М.: Просвещение, 1998 г.

4. Рудзитис Г.Е., Фельдман Р.Г. Учебник для 8 класса средней школы. М.: Просвещение, 1992.

5. Материалы сайта www.1september.ru

6. О.С. Габриелян, Н.П. Воскобойникова, А.В. Ящукова. Настольная книга учителя. Химия. 8 класс. М.: Дрофа, 2003 г.