Geum.ru

Некоммерческая организация «Ассоциация московских вузов»

Вид материалаДокументы

Содержание


Полученные результаты
Тема № 1. Определение рН в продуктах питания.
Подобный материал:
Некоммерческая организация «Ассоциация московских вузов»


Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования


Московский государственный университет пищевых производств


Лабораторные материалы и цикл занятий


Исследование качества продуктов питания животного происхождения с использованием современных химических и физико-химических методов анализа


Состав научно-образовательного коллектива:


Руководитель - Фролова В.Л. – профессор кафедры неорганической, аналитической

физической и коллоидной химии, к.т.н.

Зам. руководителя – Василиевич Н.В.- доцент кафедры неорганической, аналитической

физической и коллоидной химии, к.т.н.


Члены коллектива:

Роева Н.Н. – зав. кафедрой неорганической, аналитической

физической и коллоидной химии, проф., д.х.н.


Шаяхметова Н.М. - доцент кафедры неорганической и аналитической химии, к.х.н.


Москва 2011

Цель - познакомить обучающихся с некоторыми из основных химических и физико-химических методов анализа сырья и продуктов питания, с современными требованиями к здоровому питанию и со способами определения качества пищевых продуктов; реализовывать подходы к формированию у школьников с раннего возраста здорового образа жизни; научить учащихся осуществлять правильный подбор продуктов и блюд, сформировать умение определять их доброкачественность различными методами.

Полученные результаты:

На базе рабочих программ дисциплин кафедры неорганической аналитической, физической и коллоидной химии «Неорганическая химия» и «Аналитическая химия и физико-химические методы анализа» разработаны лабораторные материалы, конспекты и презентации лекций и семинаров в формате PowerPoint по следующим темам:

1. Определение рН в продуктах питания.

2. Определение качества молока и молочных продуктов.

3. Методы очистки и подготовки воды для использования в пищевых производствах.


В качестве апробации и реализации лабораторных материалов и цикла занятий «Исследование качества продуктов питания животного происхождения с использованием современных химических и физико-химических методов анализа» проведены занятия на базе кафедры неорганической, физической и коллоидной химии, а также выездные занятия для учащихся 10-11 классов ГОУ СОШ № 187 г. Москвы, ГОУ СОШ № 2026 г. Москвы, и учащихся ГОУ СПО «Технологический колледж № 28» г. Москвы (справки прилагаются).

Сохранение здоровья подрастающего поколения всегда было важнейшей задачей любого государства. Сегодня здоровье детей вызывает серьезную тревогу в нашем обществе, которое во многом зависит от неправильного и некачественного питания. Питание – это необходимая потребность любого организма и обязательное условие для жизни и здоровья человека.

В настоящее время качество пищевых продуктов правомерно отнесено к числу основных факторов, определяющих здоровье нации и сохранение ее генофонда. Ведь пища может быть источником большого числа опасных для человека веществ, поступающих из окружающей среды: антропогенных (химических) и биологических (природных). Современные пищевые продукты имеют в своем содержании ингредиенты, относящиеся к числу факторов риска (пестициды, гербициды, соли тяжелых металлов и др.).  
Основная задача – сформировать у школьников устойчивое убеждение в необходимости регулярно следить за рационом питания и качеством пищевых продуктов, входящих в него. Рациональное и качественное питание – основа здоровья человека. Оно положительно влияет на интеллектуальное развитие, способность к учению и успеваемость в школе. В настоящее время купить продукты несложно, важно выбрать то, что действительно вкусно, полезно и безопасно для здоровья. Точное определение качества сырья и продуктов питания можно производить с помощью аналитических методов – химических и физико-химических. С целью ознакомления учащихся образовательных учреждений общего и среднего профессионального образования разработаны лабораторные материалы, конспекты и презентации лекций и проведена их апробация в процессе проведения занятий на базе учебных лабораторий кафедры неорганической, аналитической, физической и коллоидной химии и выездных занятий. Разработанные материалы также могут быть полезны учителям для реализации межпредметных связей, а также учителям, ведущих естественнонаучные интегрированные курсы.

Тема № 1. Определение рН в продуктах питания.

Цели:

- сформировать знания о показателе pH и его значение в жизни человека;

- ознакомить учащихся с различными методами определения рН;

- определить рН в некоторых продуктах питания;

- продолжить развитие навыков использования элементов исследовательской работы;

- показать важность знаний химии для заботы о своем здоровье.

Оборудование:

- универсальный бумажный индикатор;

- образцы продуктов питания;

- химическая лабораторная посуда,

- дистиллированная вода,

- презентация «Определение рН в продуктах питания».

Было установлено, что показатель рН имеет исключительное значение в химических и биологических процессах, происходящих в организме человека. По изменению водородного показателя можно судить о состоянии организма в целом в данный момент (то есть он является универсальным индикатором). Человеку следует следить за тем, какие продукты он употребляет. Злоупотребление продуктами с кислым показателем рН 1.9–6.9 или повышающих кислотность (мясо, рыба, хлеб и макароны, твердые сыры, сладкое, кофе и т.д.) может привести к ломкости костей, язве желудка, хроническим заболеваниям кишечника. Из-за этого у человека нарушается кислотно-щелочное равновесие, развивается либо избыточная, либо повышенная кислотность. Для восстановления кислотно-щелочного равновесия необходимо употреблять большое количество зелени, овощей и фруктов, выпивать каждый день по стакану натурального(!) фруктового, а лучше овощного сока (они являются природными буферами). Повышенная щелочность у людей встречается крайне редко. Следует следить так же и за употребляемыми косметическими средствами. Хорошо разрекламированные, но зачастую имеющие резко кислый или щелочной показатель средства могут привести к серьезным заболеваниям кожи (иногда даже к раку). Исключительную роль в регулировании кислотно-щелочного баланса играет кровь. Именно она защищает наш организм от воздействия косметики, однако и ее возможности ограничены.

Для определения значения pH растворов широко используют несколько методик. Водородный показатель можно приблизительно оценивать с помощью индикаторов, точно измерять pH-метром или определять аналитически путём, проведением кислотно-основного титрования.
  1. Для грубой оценки концентрации водородных ионов широко используются кислотно-основные индикаторы — органические вещества-красители, цвет которых зависит от pH среды. К наиболее известным индикаторам принадлежат лакмус, фенолфталеин, метиловый оранжевый (метилоранж) и другие. Индикаторы способны существовать в двух по-разному окрашенных формах — либо в кислотной, либо в основной. Изменение цвета каждого индикатора происходит в своём интервале кислотности, обычно составляющем 1—2 единицы. Для расширения рабочего интервала измерения pH используют так называемый универсальный индикатор, представляющий собой смесь из нескольких индикаторов. Универсальный индикатор последовательно меняет цвет с красного через жёлтый, зелёный, синий до фиолетового при переходе из кислой области в щелочную. Определения pH индикаторным методом затруднено для мутных или окрашенных растворов.
  2. Использование специального прибора — pH-метра — позволяет измерять pH в более широком диапазоне и более точно (до 0,01 единицы pH), чем с помощью индикаторов. Ионометрический метод определения pH основывается на измерении милливольтметром-ионометром ЭДС гальванической цепи, включающей специальный стеклянный электрод, потенциал которого зависит от концентрации ионов H+ в окружающем растворе. Способ отличается удобством и высокой точностью, особенно после калибровки индикаторного электрода в избранном диапазоне рН, позволяет измерять pH непрозрачных и цветных растворов и потому широко используется.

Для учащихся образовательных учреждений общего и среднего профессионального образования разработаны презентация лекции в формате Power Point и следующие лабораторные работы:
  1. Лабораторная работа № 1. Определение рН йогуртов Danon с помощью универсального индикатора.
  2. Лабораторная работа № 2. Определение рН питьевого сока с помощью рН-метра ЭВ-74.



Тема № 2. Определение качества молока и молочных продуктов.

Цели:

- ознакомить учащихся с составом молока;

- ознакомить учащихся с основными показателями качества молока и молочных продуктов;

- определить показатели качества молока и молочных продуктов различными методами;

- продолжить развитие навыков использования элементов исследовательской работы;

- показать важность знаний химии для заботы о своем здоровье.

Молоко представляет собой сложную полидисперсную систему, в которой содержится более 100 различных химических и биологических веществ. Химический состав молока непостоянен. Он зависит от породы скота, условий кормления и содержания его и других факторов. Наибольшим изменениям подвержены содержание и химический состав молочного жира. Относительным количественным постоянством характеризуются молочный сахар, минеральные соли и в известной мере белки, т. е. сухой обезжиренный молочный остаток (СОМО), по которому и судят о натуральности молока. Содержание СОМО в молоке от 8 до 10%.

Важнейшим показателем свежести молока является титруемая кислотность Она показывает концентрацию составных частей молока, имеющих кислотный характер. Она выражается в градусах Тернера (°Т) и для свежего молока составляет 16-18 °Т. Основными компонентами молока, обусловливающими титруемую кислотность, являются кислые фосфорнокислые соли кальция, натрия, калия, лимоннокислые соли, углекислота, белки. При хранении молока титруемая кислотность увеличивается в результате образования из лактозы молочной кислоты.

Для учащихся образовательных учреждений общего и среднего профессионального образования разработаны следующие лабораторные работы:
  1. Лабораторная работа №1 Определение сухого молочного остатка в молоке.

2. Лабораторная работа № 2. Определение кислотности молока титриметрическим методом.

3. Лабораторная работа № 3. Определение кислотности сливок титриметрическим методом.


Тема № 3. Методы очистки и подготовки воды для использования в пищевых производствах.

Цели:

- ознакомить учащихся с методами очистки и подготовки воды для использования в пищевых производствах;

- ознакомить учащихся с основными показателями качества воды;

- показать важность знаний химии для заботы о своем здоровье.

Вода в качестве основного или вспомогательного сырья используется в подавляющем большинстве технологических процессов получения пищевых продуктов. Практически все пищевые производства связаны с потреблением воды из конкретного источника. Основные возникающие при этом проблемы связаны с тем, что исходная вода не имеет необходимого качества и требует дополнительной очистки. В ряде производств, связанных с изготовлением бутылированной воды, воды для детского питания, как правило, требуется специальная подготовка воды, связанная не только с её очисткой, но и с введением (дозированием) отдельных микро- и макроэлементов. Дополнительной сложностью при решении данного вопроса является то, что одинаковых источников воды практически не бывает, поэтому система водоподготовки в каждом конкретном случае должна создаваться с учетом местных условий Для ряда пищевых производств, например, хлебобулочных изделий, молока и молочных продуктов достаточно, чтобы вода удовлетворяла требованиям, предъявляемым к питьевой воде.

Вода является уникальным пищевым продуктом. Усвояемость организмом человека различных необходимых веществ из жидкой среды на порядок и более превосходит их усвояемость из твердой пищи. В значительной степени это касается набора микро- и макроэлементов, содержащихся в природной воде.
Основной природный химический состав воды связан с растворенными в ней минеральными компонентами: макро- и микроэлементами. Первые - ионы кальция, магния, натрия, калия, хлориды, сульфаты, бикарбонаты в зависимости от преобладания тех или иных веществ, определяют гидрохимический класс вод. Однако, вкусовые особенности воды могут быть обусловлены и присутствием в ней микроэлементов, например, железа, марганца, цинка, меди . Органолептические свойства и особенно вкус воды имеют важное физиологическое значение для поддержания водно-солевого баланса организма человека и в значительной степени определяют процесс её подготовки в пищевом производстве.

Разработана лекция в формате PowerPoint о методах очистки и подготовки воды для использования в пищевых производствах.