Смысловые блоки

Основное содержание

1. Мотивация учащихся

1. Вопрос обеспечения пищей был одним из самых существенных для человека. С развитием техники возможности для увеличения количества производимой пищи постоянно возрастали. Продукты питания расходовались на удовлетворение спроса растущего населения и требовались во всё возрастающем количестве. Хотя основная проблема обеспечения пищей не перестала быть актуальной‚ содержание её изменилось. На сегодняшний день остро встал вопрос о качестве потребляемой нами пищи. Кто из Вас может с уверенностью сказать о том, что употребляет пищу, удовлетворяющую стандартам качества?

2. Изучение нового материала

2. В настоящее время существуют специальные организации, которые следят за качеством производимых продуктов питания. При этом все эти учреждения используют в своей работе различные методики проведения анализа. На сегодняшнем занятии мы с Вами возьмём на себя роль экспертов качества. В своей работе мы также рассмотрим различные способы выполнения анализа продуктов питания.

Мы будем использовать для анализа молоко, творог, хлеб и муку.

В нашей работе мы будем исследовать кислотность этих продуктов.

Согласно исследованиям Т. Пауль, кислый вкус кислых жидких веществ зависит не от количества кислоты, а от концентрации водородных ионов.

Концентрацию ионов водорода называют водородным показателем – рН.

рН = - lg [Н+]

Величина водородного показателя характеризует реакцию среды: кислую (рН < 7), нейтральную (рН = 7) и щелочную (рН > 7)

Водородный показатель и реакция среды могут быть определены с помощью индикаторов (метилоранжа, фенолфталеина, лакмуса), а также, при этом точнее с помощью специальных приборов рН-метров.

Анализ качества пищевых продуктов.

Анализ кислотности молока

- Молоко содержит в своем составе жиры (в виде эмульсии), белки – казеин, альбумин, глобулин (в виде коллоидного раствора), растворённые в воде азотистые небелковые вещества, соли и молочный сахар – лактозу (формулу на доске).

Процесс скисания молока связан с образованием молочной кислоты (С3Н6О3) в результате молочнокислого брожения, образующейся из лактозы, глюкозы.

Схема на доске:

Лактоза → гидролиз → глюкоза → брожение → молочная кислота

Реакция молочнокислого брожения глюкозы:

С6Н12О6 → 2 СН3 – СН (ОН) – СООН

Определение кислотности молока основано на методе кислотно-основного титрования.

Объяснить суть процесса кислотно-основного титрования (используя схему).

В процессе работы мы определяем какое количество гидроксида натрия пошло на полную нейтрализацию молочной кислоты и по формуле высчитываем кислотность.

Опыт №1. Определение кислотности молока.

Форма работы: индивидуальная (в группах)

Оборудование и реактивы: молоко пастеризованное и не пастеризованное, 0,1 М раствор гидроксида натрия, бюретка, воронка, колбы для титрованиия, фенолфталеин, цифровая лаборатория «Архимед», насадка – рН-метр, мешалка.

А) Ход опыта: В колбу для титрования наливают 10 мл молока, 20 мл дистиллированной воды, 5 капель 2% раствора фенолфталеина. Смесь хорошо перемешивают. Затем по каплям прибавляют 0,1 М раствор едкого натра, фиксируя при этом цвет индикатора (появление розоватой окраски).

Б) Настройка параметров измерения «Архимеда»:

1) частота измерений – каждую секунду;

2) число замеров – 1000

Ход опыта: В колбу для титрования наливают 10 мл молока, 20 мл дистиллированной воды, 5 капель 2% раствора фенолфталеина. Смесь хорошо перемешивают при помощи магнитной мешалки. Затем опускают датчик рН и начинают по каплям из бюретки прибавлять 0,1 М раствор едкого натра, при включённой мешалке, до рН 8,2 (по показаниям прибора), фиксируя при этом цвет индикатора (появление розоватой окраски). Полученные данные занести в таблицу №1 .Опыт повторяют 3 раза.

Таблица №1 - Кислотность молока

Результаты измерений: вычислить кислотность пастеризованного и не пастеризованного молока в условных градусах Тёрнера по формуле:

Кислотность молока = Vр(NaOH) · 10

Свежее молоко имеет 16-18 градусов кислотности по Тёрнеру. Предельная кислотность свежего молока 20 градусов.

Задание.

1. Сделать вывод о свежести использованного молока

2. Чем вызвана кислотность молока, какая кислота образуется при скисании молока? Напишите уравнения реакции образования этой кислоты и её нейтрализации гидроксидом натрия.

Анализ кислотности хлеба

Опыт №2. Определение кислотности хлеба

Форма работы: индивидуальная (в группах)

Кислоты как продукт кислотного брожения находятся в хлебе в довольно большом количестве. Их содержание колеблется естественно в зависимости от способов изготовления хлеба и особенно брожения теста. Особенно важны молочная и уксусная кислоты, есть следы муравьиной и масляной кислот.

Приготовленный на дрожжах после краткого и быстрого брожения разрыхленный пшеничный хлеб содержит то же количество кислоты, что и мука; оно соответствует количеству содержащихся в последней кислых фосфатов. В хлебе на закваске, особенно в кислом ржаном черном хлебе, кислотность возрастает в зависимости от продолжительности брожения.

Градусом кислотности называется то количество кислоты в 100 г хлебного мякиша, которое требует для своей нейтрализации 1см2 щелочи.

Таким образом, кислотность хлеба обусловлена наличием уксусной и молочной кислоты.

В процессе титрования мы определяем количество щёлочи, которое необходимо для нейтрализации кислот в хлебной вытяжке (процесс связан с изменением окраски индикатора) и по формуле рассчитываем кислотность хлеба.

Оборудование и реактивы: хлебобулочная продукция (хлеб Дарницкий, хлеб пшеничный из сортовой муки, батон, хлеб пшеничный, приготовленном на жидких дрожжах, хлеб пшеничный обойный, хлеб ржаной из сеяной муки), 0,1 М раствор гидроксида натрия, бюретка, воронка, колбы для титрованиия, фенолфталеин, цифровая лаборатория «Архимед», насадка – рН-метр, мешалка.

Ход опыта:

Подготовка к анализу.Образцы разрезают пополам по ширине и от одной половины отрезают кусок (ломоть) массой около 70 г, у которого срезают корки и подкорочный слой общей толщиной 1 см. Для изделий массой менее 200 г берут целые булки, с которых срезают корки слоем приблизительно 1 см. Из кусков приготовленных изделий удаляют все включения (повидло, варенье,, изюм и т.п.), затем их быстро измельчают и перемешивают.

25 г измельченного мякиша отвешивают с погрешностью до 0,05 г. Навеску помещают в сухую бутылку (типа молочной) вместимостью 500 см3, с хорошо пригнанной пробкой. Мерную колбу вместимостью 250 см3 наполняют до метки дистиллированной водой, подогретой до температуры 60 °С. Около 1/4 взятой дистиллированной воды переливают в бутылку с хлебом, который после этого быстро растирают деревянной лопаточкой до получения однородной массы, без заметных комочков нерастертого хлеба.

К полученной смеси прибавляют из мерной колбы всю оставшуюся дистиллированную воду. Бутылку закрывают пробкой и энергично встряхивают в течение 3 мин. После встряхивания дают смеси отстояться в течение 1 мин и отстоявшийся жидкий слой осторожно сливают в сухой стакан через чистое сито или марлю.

А) Ход опыта: Из стакана отбирают пипеткой по 50 см3 раствора в три конические колбы вместимостью по 100-150 см3 каждая. Затем начинают по каплям из бюретки прибавлять 0,1 М раствор едкого натра, фиксируя при этом цвет индикатора (появление розоватой окраски).

Б) Настройка параметров измерения:

1) частота измерений – каждую секунду;

2) число замеров – 1000

Ход опыта: Из стакана отбирают пипеткой по 50 см3 раствора в три конические колбы вместимостью по 100-150 см3 каждая. Затем опускают датчик рН и начинают по каплям из бюретки прибавлять 0,1 М раствор едкого натра, при включённой мешалке, до рН 8,2 (по показаниям прибора), фиксируя при этом цвет индикатора (появление розоватой окраски). Полученные данные занести в таблицу №2. Опыт повторяют 3 раза.

Таблица № 2 - Кислотность хлеба

Результаты измерений: вычислить кислотность образцов хлеба по формуле:

Кислотность хлеба = 25·50·4·V/(250·10),

где V – объем 0,1 моль/дм3 раствора гидроксида натрия, см3; 1/10 – приведение 0,1 моль/дм3 раствора гидроксида натрия или гидроксида калия к 1 моль/дм3; 4 – коэффициент, приводящий к 100 г навески; 25 – масса навески испытуемого продукта, г; 250 – объем воды, взятый для извлечения кислот, см3; 50 – объем испытуемого раствора, взятый для титрования, см3.

Задание.

1. Сделать вывод о соответствии кислотности использованного образца хлебобулочной продукции, если известно, что кислотность:

· Хлеба пшеничного из сортовой муки – не более 2 - 4°

· Хлеба пшеничного, приготовленного на жидких дрожжах – 3-5°,

· Хлеба пшеничного обойного – не более 7°,

· Хлеба ржаного из обойной муки – не более 12°,

· Хлеба ржаного из обдирной муки – 11°,

· Хлеба ржаного из сеяной муки – 7°.

2. Чем вызвана кислотность хлеба.

Виды муки:

1. обойная (цельнозерновая) мука - мука грубого помола. Обойная мука содержит большое количество оболочек, поэтому она имеет цвет с сероватым или коричневым оттенком. Размер частиц неоднородный

Хлеб из цельнозерновой муки по праву назван лечебным продуктом против ожирения, сахарного диабета, атеросклероза, пониженной моторики кишечника. Зерновой хлеб эффективно удаляет вредные вещества из организма - соли тяжелых металлов, радиоактивных вещества, ядовитые компоненты, остатки продуктов биологического происхождения, увеличивает продолжительность жизни.

Ученым США удалось доказать, что смертность людей, потребляющих продукты из цельного зерна, снижается на 15-20%. В большинстве западных странах Комитеты Национального Питания рекомендуют взрослым прием 25-35 г диетического пищевого волокна. Съедая один кусочек цельнозернового хлеба, вы получаете 5г клетчатки. Ежедневно включая в свой рацион хлеб из цельнозерновой муки, вы полностью удовлетворяете потребность организма в клетчатке и пищевых волокнах.

2. обдирная мука – состоит в основном из наружных частей зерна. Обдирную муку получают грубым помолом; она содержит больше оболочек, цвет ее белый с серым оттенком, частицы отрубей хорошо заметны.

3. Сеяная мука – состоит в основном из эндосперма зерна с включением 1.2% периферийных его частей, самая полезная, ценная по содержанию белков, углеводов, незаменимых аминокислот, витаминов, минеральных веществ.

Мука высшего сорта вырабатывается из центральных слоев эндосперма; размер ее частиц однородный до 0,05 мм, цвет белый с кремовым оттенком.

Муку 1-го сорта получают из внутренних слоев эндосперма, цвет ее белый с желтоватым оттенком. Размер частиц - до 0,1 мм.

Мука 2-го сорта имеет более грубый помол; цвет белый с сероватым оттенком, частицы более крупные - 0,03-0,20 мм.

Анализ кислотности муки

Опыт №3. Определение кислотности муки

Форма работы: индивидуальная (в группах)

Кислотность свежей муки зависит от ее сорта и вида. Она обусловлена содержанием белков (продуктов гидролиза белков), продуктов гидролитического расщепления жира муки (жирных кислот) минеральных кислых фосфорсодержащих веществ (дигидрофосфатов) и органических кислот (молочной, уксусной, щавелевой и др.).

В нормальных условиях кислотность муки достигает 2,5—5,5 °Т. В процессе хранения кислотность муки увеличивается. Это связано главным образом с расщеплением жира муки под влиянием тканевых и микробных ферментов до свободных жирных кислот, с образованием окси- и кетокислот. Так как поверхностные слои зерна характеризуются большим содержанием жира, то

· мука грубого помола имеет более высокую кислотность,

· мука высших сортов – кислотность ниже, чем у муки грубого помола.

· мука низких сортов имеет большую кислотность (т.к. больше жира, фосфора и ферментов)

· мука высших сортов ниже, а потому

· кислотность ее больше, чем муки высших сортов.

Повышение кислотности муки расценивается как признак изменения ее свежести. Нарастание титруемой кислотности муки особенно интенсивно происходит в первые 15—20 дней после помола. При дальнейшем хранении муки кислотность ее возрастает незначительно и очень медленно. Такая мука хранению не подлежит и должна быть срочно реализована.

Анализ качества муки также проводится в специализированных лабораториях качества пищевых продуктов и сырья. Затем проводится анализ соответствия ГОСТам и только после этого делается заключение о качестве этого сырья. Мукомольная промышленность нашей страны выпускает пять сортов

пшеничной муки и три сорта ржаной хлебопекарной муки.

Крупчатка – 10% Сеяная – 63%

Высший сорт – 30% Обдирная – 87%

Первый сорт – 72% Обойная – 95%

Второй сорт – 85%

Обойная – 96%

Оборудование и реактивы: разные сорта (1, 2, 3) и/или виды (пшеничная, ржаная, кукурузная) муки, 0,1 М раствор гидроксида натрия, бюретка, воронка, колбы для титрованиия, фенолфталеин, цифровая лаборатория «Архимед», насадка – рН-метр, мешалка.

А) Ход опыта: В колбу для титрования помещают 5 г муки, затем прибавляют 40 мл воды, 5-6 капель фенолфталеина. Затем начинают приливать (по каплям) 0,1 М раствор едкого натра до появления розового окрашивания.

Б) Настройка параметров измерения:

1) частота измерений – каждую секунду;

2) число замеров – 1000

Ход опыта: В колбу для титрования помещают 5 г муки, затем прибавляют 40 мл воды, 5-6 капель фенолфталеина. Затем опускают датчик рН, начинают регистрацию данных и приливание (по каплям) 0,1 М раствор едкого натра при включённой мешалки до рН 8,2. Опыт повторяют 3 раза. Полученные данные занести в таблицу №3.

Таблица № 3 - Кислотность муки

Результаты измерений: вычислить кислотность образцов муки по формуле:

Кислотность муки = V (NaOH) · 20 / 10

Задание:

Сделать вывод о различии в кислотности муки разного вида (пшеничной, ржаной, кукурузной)

Анализ кислотности творога

Опыт №4. Определение кислотности творога

Форма работы: индивидуальная (в группах)

3.Обобщение и систематизация знаний.

4.Домашнее задание.

Использованная литература

Кислотность творога, прежде всего, свидетельствует о принадлежности к тому или иному сорту.

Так известно, что (запись на доске):

· Высший сорт творога имеет кислотность не более 200

· 1-й творога имеет кислотность не более 220,

· 2-й сорт творога имеет кислотность не выше 240 градусов.

Оборудование и реактивы: разные виды творога, 0,1 М раствор гидроксида натрия, бюретка, воронка, колбы для титрованиия, фенолфталеин, цифровая лаборатория «Архимед», насадка – рН-метр, мешалка.

А) Ход опыта: В колбу для титрования помещают 10 г творога (очистить от изюма и др. включений) и небольшими порциями приливают 20 мл воды, нагретой до 30-40 0С. Творог тщательно перемешивают стеклянной палочкой. Прибавляют 5 капель спиртового раствора фенолфталеина. Начинают титрование 0,1 М раствором едкого натра до появления розовой окраски.

Б) Настройка параметров измерения:

1) частота измерений – каждую секунду;

2) число замеров – 1000

Ход опыта: В колбу для титрования помещают 10 г творога (очистить от изюма и др. включений) и небольшими порциями приливают 20 мл воды, нагретой до 30-40 0С. Творог тщательно перемешивают стеклянной палочкой. Прибавляют 5 капель спиртового раствора фенолфталеина. Помещают в раствор датчик рН, начинают регистрацию данных, одновременно прибавляя 0,1 н. раствор гидроксида натрия до рН 8,2 (появления розовой окраски). Опыт повторяют 3 раза.

Полученные данные занести в таблицу №4.

Таблица № 4. Кислотность творога

Результаты измерений: вычислить кислотность образцов творога по формуле:

Кислотность творога = V (NaOH) · 20

Задание.

1. Сделать вывод о принадлежности исследованного творога к определённому сорту, по записи, приведённой выше

o Какой метод мы использовали для определения качества продуктов питания? (Метод кислотно-основного титрования)

2. Как изменяется значение рН в зависимости от среды?

· В кислой среде рН < 7;

· В щёлочной рН>7;

· В нейтральной рН = 7

3. Как изменяется цвет индикатора (фенолфталеина) в зависимости от среды? (в кислой и нейтральной – бесцветный, в щелочной – розово-малиновый)

Оформить работу

· Заполнить таблицы

· Выполнить задания

1) А.В. Кузнецова. Практикум по прикладной химии: Учебное пособие (ПГПУ им. В. Г. Белинского). Пенза, 2004. С. 67- 70

2) Роева Н. Н., Клячко Ю. А, Кирничная В. К. Методы исследования свойств сырья и продуктов питания. Лабораторный практикум для студентов технологических специальностей. М.: 2000. – С. 24-26