Исследовательская работа по химии
1. Введение.
Ты, лучше голодай, чем что попало ешь…
Омар Хайям.
Что же это за такой продукт питания, который с давних времен радует всех и является неотъемлемой частью нашей сегодняшней жизни, при упоминании о котором поднимается настроение, он является одним из любимых лакомств не только детей, но и взрослых?
Вы еще не догадались? Это, конечно же, мороженое! Оно является одним из самых любимых продуктов питания населения.
Мороженое вырабатывают в специализированных цехах и на фабриках при холодильных комбинатах и молочных заводах, на предприятиях общественного питания. Особенно оно незаменимо в летний день! При его выборе перед нами встает проблема: «Какое мороженое вкуснее?»
Мы заинтересовались этой проблемой, стало интересно, все ли то, что вкусно – полезно? Чтобы ответить на этот вопрос мы изучили вкусовые качества разных сортов мороженого и его физико-химические свойства.
Сегодня мороженое – один из любимейших десертов во всем мире. Мороженое делают со всем и из всего. В качестве ингредиентов выступают фрукты, ягоды, овощи, орехи, шоколад, карамель, йогурт, кофе и даже зеленый чай.
Место проведения исследования: г Рязань, «Лицей № 52»
Цель: выяснить многообразие видов, состава мороженого
Задачи:
1)Изучить литературные и электронные источники по данной теме.
2) Узнать историю происхождения мороженного
3)Провести исследование разнообразия марок и состава мороженного.
4)Проанализировать полученные результаты, сформулировать выводы.
Объект исследования: Мороженое пломбир ванильный в вафельном стаканчике «Отличница», «Ягоды сибирской тайги. Морошка-кислица» мороженое пломбир ванильный с наполнителем морошка - красная смородина в вафельном стаканчике, мороженое эскимо пломбир ванильный в шоколадной глазури «СССР»
Методы исследования :
теоретические,
экспериментальные,
Гипотезы исследования:
В мороженом есть все необходимое: белки, углеводы, жиры.
Актуальность исследования :
Поскольку мороженое остаётся любимым лакомством многих людей, и в настоящее время появилось огромное разнообразие сортов этого продукта, значит, наши исследования будут полезны при выборе мороженого.
Практическая значимость: раскрывает связь химии и экологии с жизнью, ориентирует на поведение, сберегающее здоровье.
1. Основная часть
1. 1.Что такое мороженое.
Мороженое - сладкий десертный продукт. Представляет собой взбитую (насыщенную воздухом) замороженную пастеризованную смесь молока, сливок или фруктово-ягодных продуктов с сахаром, стабилизаторами, вкусовыми и ароматическими веществ.
1.2. История мороженого.
С давних времён люди, страдая от жары, искали освежающие средства, а сладости любили во все времена. Например, в Китае замораживали фруктовые соки около 3000 лет тому назад. Мороженое более близкое к современному виду (скорее всего это было нечто вроде фруктового льда) стало известно в Европе также от китайцев. Венецианский путешественник Марко Поло привёз рецепты мороженого из путешествия по Китаю в конце XIII в. Рецепты мороженого были засекречены, и придворных кулинаров приводили к присяге о сохранении их в тайне. Разглашение тайны грозило смертной казнью. В августе 1794 г. великий композитор Л. Бетховен писал из Вены своему издателю: «Здесь очень жарко: жители Вены боятся, что скоро не будет мороженого, так как зима была очень мягкой и лёд поэтому – редкость». Изменилось положение с появлением в конце XIX в. холодильных машин В это время появляется и специализированное технологическое оборудование, что открыло путь дальнейшему развитию мороженого уже в промышленных масштабах.
1.3. Мороженое в России.
Мороженое в России появилось сначала в меню царского двора и знати и лишь впоследствии «демократизировалось». В XIX веке в России появляется своё оборудование. Но ещё долго мороженое вырабатывали в кустарных условиях и в незначительных количествах.
Промышленное производство мороженого в России (тогда в СССР) относятся к началу тридцатых годов. В 1932 г. на Московском молочном комбинате и на Московском холодильнике № 2 были открыты первые цехи по производству мороженого. Большое значение вложил в развитие производства мороженного Микоян- и он сделал изобретение, которым мы теперь широко пользуемся. Это мороженое - эскимо на палочке, покрытое слоем шоколадной глазури . В настоящее время выпускается большое количество различных сортов мороженного: батончики, брикеты, вафельные рожки, весовое, ведра, ванны, контейнеры, вафельные стаканчики, сэндвичи, трубочки, фруктовый лёд, эскимо.
Справка…
В 1934 году, когда был произведен пуск рязанского холодильника, входившего во всесоюзное объединение «Хладоцентр» А первое мороженое в Рязани было изготовлено в 1947 году.
В 60-х годах XX века предприятие вошло в качестве головного в состав «Росмясомолторга». В 70-е годы были установлены автоматические линии по производству мороженого. 80-е годы — период активного наращивания объема производства мороженого и развития розничной сети. В 90-х годах в соответствии с программой приватизации объединение преобразовано сначала в Рязанское АООТ «Росмясомолторг», а затем в Рязанское торгово-промышленное предприятие «Мясомолторг».
В 2000-х годах Рязанское ТП ОАО «Мясомолторг» вошло в группу компаний «Атрон».
ООО «Рязанское мороженое» — единственный в Рязанской области производитель мороженого — прекратил свое существование в 2013. Информацию о закрытии предприятия подтвердила директор ООО Галина Заигрова. По ее словам, был заключен договор купли-продажи земли под предприятием.
1.4 Состав мороженого
Мороженое – это взбитая охлажденная эмульсия из смеси молока, сливок, яиц, сахара (ингредиентов может быть больше или меньше, в зависимости от рецепта). В качестве добавок идут фрукты, ягоды, орехи, карамель, шоколад.
Сорбет – одна из вариаций мороженого, это замороженный сок и вода. В сорбет идут те же добавки, и их ассортимент даже шире.
Мороженое – это не только вкусно, но и полезно.
Оно содержит около 100 ценных для организма веществ: более 20 аминокислот белка, около 25 жирных кислот, 30 минеральных солей, 20 витаминов, а также очень важные для обмена веществ ферменты.
Выбирая лакомство, не соблазняйтесь недорогим молочным или сливочным мороженым с фруктовыми добавками – обычно они не слишком натуральны. Лучше предпочесть сорбет или молочное мороженое – первый делается на основе замороженного фруктового сока, а второе просто наименее калорийно из всех «молочных» сортов.
Пищевые добавки, входящие в состав мороженого | |||
Е160а | бета-каротин | провитамин А, который обладает свойствами антиоксиданта и служит для профилактики онкологических заболеваний, а также защищает от воздействия радиации | |
Е141 | хлорофиллин | представляет собой натуральный зеленый растительный пигмент | |
Е160b | аннато | водный экстракт из оболочек семян | |
Е100 | куркумин | природный краситель, получаемый из многолетних травянистых растений семейства имбирных | |
Е150d | карамельный | образуется при карамелизации сахара | |
Е163 | антоцианин | экстракт из кожицы винограда | |
Е162 | сок красной свеклы | выжимки сока из корнеплодов | |
Е330 | лимонная кислота | регулятор кислотности | |
Е300 | аскорбиновая кислота | антиокислитель | |
Е 407 | каррагинан и его соли | может удерживать жидкость и увеличивать массу продуктов питания, повышает вязкость продуктов, | |
Е 410 | камедь рожкового дерева | камедь плодов рожкового дерева придает продуктам питания повышенную вязкость, делая их более густыми | |
Е 412 | гуаровая камедь | лучший стабилизатор для разнообразной молочной и мясной продукции, топпингов, джемов, желе, сыров. | |
Е 415 | ксантановая камедь | стабилизирующий агент в молочных напитках с наполнителями из ягод и фруктов | |
Е 417 | камедь тары | является стабилизирующим веществом и пенообразователем | |
Е 433 | полиоксиэтиленсорбитан моноолеат | стабилизатор применяемых для сохранения вязкости и консистенции пищевых продуктов и улучшения их свойств |
Е 440 | пектин – яблочный, цитрусовый | сохраняет вязкость и консистенцию пищевых продуктов | |
Е466 | карбоксилметилцеллюлоза | стабилизаторм способным сохранять и улучшать вязкость и консистенцию пищевых продуктов | |
Е 322 | лецитин – входит в состав шоколадной глазури | применяют при производстве жировых красок, растворителей, виниловых покрытий, косметике, а также в процессе обработки бумаги, производстве удобрений и пестицидов | |
Вредные добавки | |||
Е160 | каротин | вреден для кожи | |
Е466 | карбоксилметилцеллюлоза | вызывает расстройство желудка | |
Е 410 | камедь рожкового дерева | не растворяется в желудочном соке и не усваивается организмом | |
Е 433 | полиоксиэтиленсорбитан моноолеат | не безопасна, запрещена в России. может вызывать аллергические реакции организма и раздражение слизистых оболочек |
Регуляторы структуры и консистенции | |
Е 466 | карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), натрий-КМЦ |
Е 471 | моно- и диглицириды жирных кислот |
Красители | |
Е 104 | хинолиновый желтый |
Е 120 | карминовая кислота, кошениловый карминовый (красного цвета) |
Е 122 | кармазин, азорубин (краситель красного цвета) |
Е 133 | бриллиантовый синий FCF |
Е 160 | каротин (оранжевый) |
1.5 Состав исследуемого мороженого
1)Мороженое ПЛОМБИР ВАНИЛЬНЫЙ в вафельном стаканчике «Отличница»
Изготовитель ЗАО «ХОЛОД» Россия г.Воронеж
Цена: 20 рублей
Химический состав: молоко цельное пастеризованное, вода питьевая, масло сливочное, сахар-песок, молоко цельное сгущенное с сахаром, молоко сухое цельное, молоко сухое обезжиренное, стабилизатор-эмульгатор (Е 471, Е 412, Е 433, Е 407), ароматизатор натуральный «ваниль».
Состав вафли: мука пшеничная в/с, масло растительное, яичный порошок, эмульгатор-лецитин (Е 476), разрыхлитель-сода питьевая (натрий двууглекислый), соль поваренная пищевая, вода питьевая.
2)«Ягоды сибирской тайги. Морошка-кислица» мороженое пломбир ванильный с наполнителем морошка - красная смородина в вафельном стаканчике.
Изготовитель: ООО «Гулливер» Россия г.Новосибирск
Цена: 37 рублей
Химический состав: Массовая доля жира в мороженом 12%, вода питьевая, сахар, масло сливочное, сухое цельное молоко, сухое обезжиренное молоко, стабилизатор-эмульгатор (Е 471, Е 412, Е 407, Е 410), ароматизатор ваниль; наполнитель морошка- красная смородина (сок морошки, сок красной смородины, сахар, вода, Е 440, Е 330, натуральный пищевой краситель кармин, ароматизатор); вафля ( мука пшеничная, крахмал картофельный, вода, масло подсолнечное, сахар, эмульгатор лецитин соевый, соль поваренная, сода пищевая, пищевые волокна)
3)Мороженое эскимо пломбир ванильный в шоколадной глазури «СССР»
Изготовитель: Группы компаний «РУССКИЙ ХОЛОД» Россия Московская обл., Люберецкий р-н, пос. Октябрьский
Цена: 40 рублей
Химический состав: массовая доля жира в молочной части продукта 12%, вода питьевая, молоко цельное сухое, сахар-песок, масло сливочное, молоко цельное сгущенное с сахаром, сухой глюкозный сироп, стабилизатор-эмульгатор(Е 471, Е 412, Е 417, Е466, Е 407), ароматизатор идентичный натуральному ванилин, глазурь шоколадная с растительным жиром (растительный жир, сахар, какао-порошок, эмульгатор лецитин, ароматизатор натуральный «Ваниль»)
2. Экспериментальная часть
Методика проведения эксперимента
Для своей работы мы выбрали 3 вида мороженого – «Ягоды сибирской тайги. Морошка-кислица» мороженое пломбир ванильный с наполнителем морошка - красная смородина в вафельном стаканчике, Мороженое ПЛОМБИР ВАНИЛЬНЫЙ в вафельном стаканчике «Отличница», Мороженое эскимо пломбир ванильный в шоколадной глазури «СССР»
Опыт 1. Обнаружение белков в мороженом
Оборудование: CuSO4,NaOH, пробирки, держатель для пробирок, штатив для пробирок, стакан с водой, пипетки.
Цель: Обнаружение белков, нахождение которых заявлено на упаковке мороженого
Ход работы: Наливаем в пробирку 1 мл растаявшего мороженого и добавляем 5-7 мл дистиллированной воды, закрываем её пробкой и встряхиваем. К 1 мл полученной смеси (остаток оставляю для опытов 2 и 3) приливаем 1 мл 2М раствора NaOH и несколько капель 10% раствора CuSO4. Содержимое пробирки встряхиваем. Появляется ярко-фиолетовое окрашивание, связанное с взаимодействием пептидных связей белковых молекул со свежеосажденным Cu(OH)2 (биуретовая реакция):
Реакция имеет высокую чувствительность, поэтому даже при разбавлении белка 1: 10 000 наблюдается положительный результат.
Вывод: Мы получили, что реакция с «Ягоды сибирской тайги. Морошка-кислица» мороженое пломбир ванильный с наполнителем морошка - красная смородина в вафельном стаканчике пошла сразу. Это означает, что в данном мороженом присутствуют белки. С мороженым пломбир ванильный в вафельном стаканчике «Отличница» и мороженым эскимо пломбир ванильный в шоколадной глазури «СССР» реакция не пошла, хотя на упаковке заявлено, что в них присутствуют белки.
Опыт 2. Обнаружение остатков ароматических α-аминокислот (ксантопротеиновая реакция)
Оборудование: HNO3 (концентрированная), пробирки, держатель для пробирок, штатив для пробирок, стакан с водой, пипетки, NH3, горелка.
Цель: Обнаружение остатков ароматических α-аминокислот
Ход работы: Помещаем в пробирку 1 мл раствора, приготовленного в предыдущем опыте, и приливаем к нему, соблюдая осторожность, 3-5 капель концентрированной азотной кислоты. Смесь нагреваем. Появляется желтое окрашивание из-за нитрования остатков ароматических аминокислот (фенилаланина, тирозина и триптофана), образующих белки. После охлаждения добавляем к смеси 3-5 капель 25% раствора аммиака. Происходит изменение цвета с желтого на оранжевый:
Вывод: Данный опыт полностью пошёл только с «Ягоды сибирской тайги. Морошка-кислица» мороженое пломбир ванильный с наполнителем морошка - красная смородина в вафельном стаканчике, а мороженое пломбир ванильный в вафельном стаканчике «Отличница», мороженое эскимо пломбир ванильный в шоколадной глазури «СССР» только дали окраску в жёлтый цвет.
Опыт 3. Обнаружение углеводов
Оборудование: CuSO4,NaOH, пробирки, держатель для пробирок, штатив для пробирок, стакан с водой, пипетки, горелка.
Цель: Обнаружение углеводов
Ход работы: Фильтруем 2 мл смеси, оставшейся после опыта 1, и добавляем к фильтрату 1-2 капли раствора NaOH и 2 – 3 капли 10% раствора CuSO4 . Пробирку встряхиваем. Образуется ярко – синий раствор (качественная реакция на многоатомные спирты). Реакцию дают углеводы, входящие в состав мороженого, например лактоза и сахароза. Полученный раствор нагреваем на горелке. Дисахарид лактоза, содержащийся в молоке, в альдегидной форме окисляется Cu(OH)2 с образованием различных продуктов окисления и деструкции. Гидроксид меди (II) при этом восстанавливается до оранжевого CuOH, который затем разлагается до Cu2 O красного цвета. Упрощенно процесс можно представить так:
Вывод: Данный опыт прошёл со всем мороженым, значит в мороженом присутствуют углеводы
Опыт 4. Обнаружение красителей, входящих в состав мороженого
Оборудование: NaOH,H2SO4, пробирки, держатель для пробирок, штатив для пробирок, стакан с водой, пипетки.
Цель: Обнаружение красителей, которые меняют цвет от изменения среды.
Ход работы: В две пробирки помещаем по 1 мл мороженого с красителем. В одну из них приливаем 1 мл 2М раствора NaOH , в другую – столько же 1М раствора H2 SO4. Отмечаем, изменит ли краситель цвет в зависимости от среды. Например, краситель Е120 красного цвета при добавлении щелочи становится желто – оранжевым. Его окраска вновь восстанавливается, если приливаю кислоту. Краситель Е124 в присутствии щелочи становится желто – коричневым, а Е122 приобретает оранжевый оттенок.
Вывод: Ни в одном мороженом не было обнаружено красителей
Опыт 5 Обнаружение крахмала
Оборудование: капли спиртового раствора йода из аптечки .
Цель: Обнаружит крахмал в мороженом и вафельном стаканчике из-под мороженого.
Ход работы: Берем вафельный стаканчик и капаем на него 1 – 2 капли спиртового раствора йода из аптечки. Появляется темно – фиолетовое окрашивание, качественная реакция на крахмал.
Вывод: В вафельных стаканчиках «Ягоды сибирской тайги. Морошка-кислица» мороженое пломбир ванильный с наполнителем морошка - красная смородина в вафельном стаканчике, в мороженом пломбир ванильный в вафельном стаканчике «Отличница» есть крахмал. Также в мороженое пломбир ванильный в вафельном стаканчике «Отличница» есть крахмал (мороженое окрасилось в темно-фиолетовый цвет).
Опыт 6 Обнаружение жиров
Оборудование: фильтровальная бумага.
Цель: обнаружить жиры.
Ход работы: На фильтровальную бумагу мы капнули мороженое и оставили на некоторое время. Потом эти капли высохли, а на бумаге остались жирные пятна.
Вывод: В исследуемом мороженом есть жиры.
3. Результаты исследования
«Ягоды сибирской тайги. Морошка-кислица» мороженое пломбир ванильный с наполнителем морошка - красная смородина в вафельном стаканчике | Мороженое пломбир ванильный в вафельном стаканчике «Отличница» | Мороженое эскимо пломбир ванильный в шоколадной глазури «СССР» | |
Белки | + | _ | _ |
α-аминокислоты | + | _ | _ |
Углеводы | + | + | + |
Красители | _ | _ | _ |
Крахмал: | + _ | + + | _ |
В стаканчике | |||
В мороженом | |||
Жиры | + | + | + |
Заключение и выводы
Мы узнали правду о мороженом не только с точки зрения простых потребителей, но и с точки зрения химической науки.
Из проделанной работы мы пришли к интересным выводам: оказывается, не всё то, что вкусно, может быть полезно. Это видно по всем добавкам с буквой Е, стабилизаторам, красителям и т.д. А также мы получили интересную информацию такую как:
1. Мороженое – лакомство, которое имеет многовековую историю происхождения.
2. Мороженое – продукт, полученный взбиванием и замораживанием пастеризованной смеси коровьего молока, сливок, сахара, стабилизатора и наполнителей. Оно содержит около 100 ценных для организма веществ: более 20 аминокислот белка, около 25 жирных кислот, 30 минеральных солей, 20 витаминов, а также очень важные для обмена веществ ферменты.
3. Мороженое обладает высокой ценностью и легко усваивается организмом, благодаря содержанию молочного жира и белков, углеводов, минеральных веществ и витаминов.
4. При исследовании сортов мороженого мы выяснили, что в состав мороженого входят пищевые добавки, которые вредны для здоровья человека – Е160 (каротин) вреден для кожи, Е466 (карбоксиметилцеллюлоза) вызывает расстройство желудка (содержится в «СССР»), Е 410 (камедь рожкового дерева) не растворяется в желудочном соке и не усваивается организмом (содержится в «Ягодах сибирской тайги. Морошка-кислица»), Е 433 (полиоксиэтиленсорбитан моноолеат) запрещена в России, может вызывать аллергические реакции организма и раздражение слизистых оболочек (содержится в «Отличнице»)