Урок-исследование по химии в 9–11 классах на тему «Загадки молока»

Урок – исследование "Загадки молока"

Цель занятия:

научиться использовать полученные знания на уроках химии в своей практической деятельности;

Задачи:

Образовательные:

научить учащихся самостоятельно мыслить, находить и решать проблемы

Развивающие:

развивать умение выделять главное, обобщать, классифицировать;

самостоятельно приобретать знания.

Воспитательные:

научить самостоятельно оценивать, наблюдать явления;

развивать познавательный интерес к предмету и творческие способности в процессе самостоятельной работы;

формирование интереса к предмету.

Формы работы: Фронтальная, индивидуальная, групповая работа.

Объекты исследования: Молоко разных производителей

Цель исследования:

научиться отличать качественный продукт от некачественного в домашних условиях

Задачи исследования:

1. Провести необходимые эксперименты по определению качества продукта;

2. Выпустить буклет для родителей и учащихся:

«Методы исследования качества молока в домашних условиях»

Предмет исследования: анализ качества молока

Оборудование и реактивы: стаканы, чашки Петри, индикаторные бумажки, растворы индикаторов, ватные палочки, раствор йода, спирт, пробирки, спиртовки, держатели для пробирок.

Проблема: если молоко, один из важнейших продуктов, которые употребляет человек, и оно является сырьём для получения кисломолочных продуктов, (сыры, масла и т.п.), то всегда ли мы употребляем качественное молоко? Можно ли определить качество молока в домашних условиях?

Методы исследования:

1. Эксперимент

2. Наблюдение

3. Сопоставление фактов

4. Анализ результатов

5. Обработка результатов

6. Формулировка выводов

Ход урока

I. Организационный момент.

Учитель: Здравствуйте, ребята!

Эпиграф нашего урока:

Если отец болезни не всегда известен, то всегда мать её – пища»
Гиппократ

Основные проблемы, с которыми сталкивается современный человек:

качество продуктов питания и их безопасность

Продуктов питания огромное количество.

Учитель: рассмотрите, пожалуйста, оборудование и реактивы, имеющиеся на ваших столах. Какую проблему мы сегодня поднимаем?

Ответы учащихся: молоко, рассмотрим качество молока.

Учитель: Вы правильно определили проблему. Молоко и молочные продукты являются важными и нужными в питании.

Для определения качества молока существует несколько методов. Часть из них требует специальных лабораторных условий с необходимым оборудованием и реактивами. Но некоторые можно провести и в домашних условиях.

II. Экспериментальная часть урока

Работа в группах

Инструкции по экспериментам

Группа №1 Изучение упаковки продукта.

Цель: научиться использовать информацию на упаковках (этикетках) продуктов питания

Оборудование: упаковки (этикетки) молока, подлежащих исследованию:

Ход работы.

Внимательно изучите записи на упаковке

Заполните таблицу

 

3. Анализ информации.

Дополнительная информация

Внимательно прочитать информацию на упаковке молока

1. Цельное молоко. Это самое натуральное молоко, которое только может быть после заводской обработки. Молоко в чистом виде разлить по пакетам нельзя. Ведь каждая корова дает свой неповторимый по вкусу напиток: одна доится молоком с 4% жирностью, вторая – с 2,5%, третья – с 5% (это зависит от корма, породы животного, сезона). Чтобы молоко имело четкий, обозначенный на упаковке процент жирности, оно подвергается гомогенизации (превращение в однородную массу). Цельное молоко за небольшим исключением практически никогда не поставляют в магазины, из него делают нормализованное молоко.

2. Отборное цельное молоко. Редко, но встречается на прилавках. Это то исключение, когда цельное молоко все-таки поступает в продажу. Разливается в пластиковые бутылки. Никаких добавок при его производстве не используется, степень обработки минимальна. Срок хранения не более 10 дней. Жирность у такого напитка естественная (т.е. процесс сепарации отсутствует), она указывается для каждой конкретной партии молока (прописывается на крышке бутылки).

3. Нормализованное молоко. После того как цельное молоко прошло процесс гомогенизации, следует сепарация – процесс разделения молока на обезжиренное молоко и жир. Чтобы привести напиток к определенной стандартной жирности, обезжиренное молоко смешивают с цельным или со сливками. Полученный в результате продукт называется нормализованным молоком.

4. Восстановленное молоко. Производитель должен написать на этикетке не «молоко», а «молочный напиток». Сегодня молочный напиток — большая редкость. Но если увидели такую надпись на пачке, то лучше пусть эта пачка так и останется на магазинной полке. Эти слова означают, что перед вами продукт, который произведен из сухого молока, концентрированного или сгущенного с помощью добавления воды или молочной сыворотки. Хотя по калорийности и минеральному составу такое молоко не слишком отличается от нормализованного, но пользы от него практически нет. Ведь при высоких температурах в процессе высушивания молока исчезают многие ценные вещества.

5. Пастеризованное молоко. Любое молоко в обязательном порядке подвергается тепловой обработке. Это нужно для очистки продукта от бактерий и увеличения срока хранения. Одни пачки можно хранить без холодильника аж полгода, а другим показан только низкотемпературный режим. Как именно было обработано молоко, всегда указано на упаковке. Слово «пастеризованное» обозначает, что обработка шла в течение нескольких минут при температуре 65-90 градусов. В результате подавляющее большинство вредных бактерий погибло, при этом сохранились полезные молочнокислые микроорганизмы. Срок хранения 10-14 дней. Пастеризованное молоко лучше всего использовать для приготовления супов и каш. Для приготовления домашнего кефира, простокваши или творога нужно брать именно пастеризованное молоко, т.к. оно ближе по своим качествам к сырому. Часто такое молоко называют питьевым.

6. Ультрапастеризованное. Такое молоко нагревается до 125-138 градусов. При этом время воздействия термообработки составляет около секунды. Это позволяет продлить срок годности молока, сохранив полезные бактерии. Его можно пить, не подвергая кипячению.

7. Стерилизованное. Можно сказать, что после такой обработки, молоко является стерильным. Его неоднократно нагревают до температуры выше 100 градусов. Но при такой процедуре гибнут практически все бактерии: не только вредные, но и молочнокислые. Поэтому польза от такого молока не велика. Зато хранится пачка с таким напитком полгода, при употреблении в пищу кипятить его не нужно. Открытый пакет в холодильнике может долго стоять, а молоко в нем не скиснет. Но вот вкусной простокваши из этого молока не получится никогда.

8. Топленое молоко. Это молоко, выдержанное более 3 часов при температуре 85-98 градусов. После такого воздействия напиток приобретает нежный кремовый оттенок и особый вкус и запах. Топленое молоко противопоказано диабетикам.

9. Витаминизированное молоко. Иногда производители крупными буквами на пачке пишут о том, что напиток внутри обогащен витаминами, йодом, белком и др. При этом добавление в молоко полезных веществ никак не повлияет на его цвет, консистенцию и вкус. Однако большинство врачей сходятся во мнении, что синтетические витамины не слишком хороши, а молоко само по себе весьма полезный продукт и в улучшении не нуждается. Поэтому переплачивать за витаминизированное молоко не стоит.

10. Безлактозное молоко. Некоторые люди, а чаще маленькие детки, страдают непереносимостью молока, а именно сахара лактозы. В их организме не хватает фермента, отвечающего за расщепление сахаров. Лактоза в кишечнике начинает «бродить», возникает урчание, боли, диарея. Причем для наступления неблагоприятных последствий иногда достаточно выпить даже полстакана напитка. Выход очень прост. В последние годы молокозаводы наладили выпуск низколактозного молока, из которого молочный сахар удален.

11. Упаковка. Выбирая тару, в которую разлито молочко, руководствуйтесь, в первую очередь, принципом удобства хранения. Любая упаковка, применяемая сегодняшними производителями, защитит продукт от попадания вредных веществ (при условии сохранности ее целостности). Молоко, разлитое в полиэтиленовые мешки, будет стоить дешевле, но и разместить его в холодильнике порой довольно проблематично, пакет так и норовит запасть набок и потечь. Кроме того, такую упаковку очень легко повредить. До сих пор встречающиеся стеклянные бутылки тяжело транспортировать. Хотя теоретически именно они считаются самым лучшим хранилищем для молока. Стекло — инертный материал, который не вступает в реакции с находящимся в ней содержимым. Некоторые люди испытывает сложности с открытием тетрапака, уголки которого надо аккуратно разорвать, чтобы получить доступ к напитку. Но именно такая упаковка надежно защитит молоко от проникновения извне бактерий, а также от разрушительного действия света и тепла. Пластиковые бутылки с завинчивающимися крышками идеально подходят для людей, которые используют молоко часто и небольшими порциями – открыл бутылку, налил, закрутил обратно.

12. Срок хранения. Информацию о том, до какой даты нужно использовать молоко, вы всегда найдете на упаковке. Обычно производитель ставит и дату изготовления, и срок годности. Важно помнить, что вы на упаковке видите срок хранения запечатанной пачки молока. Как только упаковка была вскрыта, молоко нужно хранить исключительно в холодильнике (даже стерилизованное) и не более 2-3 дней для питьевого и 5-6 для стерилизованного.

13. Объем упаковки. Мы привыкли, что молоко продается в литровых или пол-литровых упаковках. Однако последнее время производители, чтобы не повышать цену на свой товар, идут на определенную уловку – уменьшение объема продукта при неизменной цене. Таким образом, появились пачки молока номиналом в 0,95 л., 0,8 л.,0,85 л. Однако из-за формы упаковки покупателю бывает незаметно недостающего объема.

14. Жирность молока. Это один из показателей, на которые покупатели всегда обращают внимание. В обычном супермаркете вы найдете молоко с содержанием жира от 0,05% до 6. Выбор жирности – личное дело каждого потребителя. Важно помнить, что в обезжиренном напитке содержатся практически те же самые микроэлементы и витамины, как и в его высокожирном собрате. Но вот жирорастворимых витаминов A и D здесь нет. Поэтому обезжиренное молоко не дают детям. А вот дамам на диете весьма целесообразно сделать выбор в его пользу.

Инструкции по экспериментам

Группа № 2 Определение качества молока по физическим свойствам

1. Качество молока можно определить по внешнему виду.

Оборудование: пробирка

Ход работы:

а). Налить в пробирку молока до середины объёма.

б). Внимательно рассмотреть молоко на наличие загрязнений, примесей и отметить однородность или неоднородность.

в).Дать молоку отстояться в течении 3-5 минут и отметить наличие или отсутствие осадка.

2. Качество молока определить его цвету.

Оборудование: пробирка, белый лист бумаги.

Ход работы:

а). Налить в пробирку немного молока.

б). Поднести к пробирке белый лист бумаги и сравнить цвет.

3. Определение консистенции молока

Оборудование: Пробирка, пробка

Ход работы:

а). Налить в пробирку молока до середины объёма.

б). Закрыть пробирку и слегка встряхнуть её, чтобы намокли стенки.

в)Дать молоку стечь и в течение 1-2 минут оценить результат.

4. Определение запаха молока

Оборудование: пробирка с пробкой.

Ход работы:

а). Налить в пробирку молока чуть больше половины её объёма, закрыть пробкой.

б). Открыть пробирку, сразу понюхать. Запах определяется многократными короткими вдыханиями.

 

5. Определение вкуса молока

Оборудование: стеклянный или пластиковый стакан.

Реактивы: вода питьевая.

Ход работы:

а). Налить в стакан 10-20 мл молока.

б) Взять глоток молока в рот, стараясь распределить его по всей полости рта, подержать его некоторое время. Определить вкус.

в). После каждой пробы молока следует прополоскать рот водой и между отдельными

определениями делать небольшие перерывы.

Инструкции по экспериментам

Группа № 3 Изучение степени разбавления молока водой

Оборудование и реактивы: стакан, фильтровальная бумага, зубочистки, блюдце или чашка Петри спирт, раствор кислоты (соляной), секундомер

Ход работы.

1. Налейте молоко в стакан на 1/3 часть и внимательно рассмотрите у стенок посуды на границе с молоком, т.к. молоко с добавлением воды дает у стенок посуды на границе широкое синее кольцо

2. С помощью зубочистки нанесите капельку молока на ноготь и наблюдайте. Если молоко разбавлено, то на ногте не образуется выпуклая капля, она расплывается и если в нем есть еще и твердые примеси, такие как мука, мел, поташ и другие, то на ногте остается осадок.

3. Смешайте молоко и спирт в соотношении 1:2. Смесь некоторое время взбалтывайте и быстро вылейте в блюдце. Если молоко не разбавлено, то не позже, чем через 5-7 секунд в жидкости появятся хлопья. Если же хлопья появятся через больший промежуток времени, то молоко разбавлено водой. И чем больше в молоке воды, тем больше времени потребуется для появления хлопьев.

4. Капните молоко в стакан воды. Если капля растеклась по поверхности воды, то молоко разбавленное. Капля цельного молока опустится на дно стакана и уже там растворится.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ информация Теплая вода

Влив в стакан с теплой водой тонкой струйкой небольшое количество молока, можно с высокой долей вероятности определить было ли оно перед этим разведено водой.

Качественное молоко в виде белого сгустка соберется в верхней части стакана, разбавленное молоко поведет себя иначе – оно практически полностью растворится в воде, окрасив ее в грязно-белый цвет.

Фильтровальная бумага

Еще один способ, позволяющий определить степень разбавленности молока водой. За неимением фильтровальной бумаги можно использовать бумажную салфетку или туалетную бумагу, главное требование – они должны быть достаточно высокого качества.

Окунув в молоко тонкую палочку, зубочистку или спичку, нужно поставить на поверхности фильтровальной бумаги маленькую каплю молока. Очень важно, чтобы она была как можно меньшего размера и при этом была максимально выпуклой, формой напоминая полусферу. Для достоверности результата таких капель лучше поставить несколько.

Поскольку фильтровальная бумага имеет мелкопористую структуру поверхности, она начнет впитывать в себя воду, содержащуюся в молоке. При этом на поверхности бумаги вокруг капли появится влажное кольцо, ширина кольца будет тем больше, чем большим  будет количество воды в молоке.

Капля неразбавленного молока создаст вокруг себя влажное кольцо толщиной не более 1 мм, которое при комнатной температуре высохнет примерно за 2 часа. Водяное кольцо вокруг капли молока, разбавленного водой на 10%, будет заметно шире и высохнет быстрее – примерно за час. За полчаса высохнет кольцо вокруг капли молока, разбавленного на 30%, а для высыхания кольца, оставленного каплей молока разведенного напополам с водой, понадобиться всего 10-15 минут.

Спирт

При помощи спирта можно безошибочно определить, разведено ли молоко водой, если к 1 части молока добавить 2 части спирта, а затем полученную смесь активно взбалтывать в течении 1 минуты.

Закончив взбалтывание, необходимо сразу же вылить смесь молока и спирта в тарелку или блюдце, внимательно наблюдая за состоянием смеси фиксируя время, через которое в ней появятся хлопья белого цвета.

Быстрое (в течении 5-6 секунд) образование хлопьев казеина, выделившегося из спиртовой сыворотки, укажет на высокое качество молока, если же хлопья появятся со значительным опозданием, знайте – молоко разбавлено водой.

По времени образования казеиновых хлопьев можно судить о степени разбавленности молока водой. Если для образования хлопьев понадобилось около минуты, 20% объема молока заменено водой, временной интервал в 25-30 минут укажет на содержание в молоке 40% воды, а если хлопья казеина начали появляться лишь спустя 40 минут, такое молоко разбавлено водой наполовину.

Инструкции по экспериментам

Группа № 4 Определение примесей в составе молока

Работа 1. Определение наличия крахмала в молоке

Материалы и оборудование: пробирка, спиртовка, держатель пробирки.

Ход работы:

1. В пробирку налейте 5-10 мл молока и доводите до кипения.

2. Охладите молоко и налейте 3-5 капель йода. Появление синей окраски указывает на наличие крахмала

 

 

 

 

 

 

Дополнительная информация

Йод

Наличие крахмала, который добавляют в молоко для придания ему густоты, можно легко и быстро определить с помощью обыкновенного йода из домашней аптечки. В небольшое количество молока следует капнуть несколько капель спиртового раствора йода.

Если молоко окрасилось в синий цвет, следовательно в него подмешан крахмал, а желтовато-оранжевый цвет укажет на его отсутствие в молоке.

 

Определение крахмала в молоке

В молоко добавляют крахмал с целью увеличения его вязкости. В пробирку с молоком добавить несколько капель йода. Если обнаруживается крахмал, цвет молока приобретает синеватый оттенок. Если крахмала нет, молоко окрашивается в жёлтый цвет.

Работа 2. Каталазная проба

В молоке животных, больных маститом или туберкулёзом резко возрастает количество фермента каталазы. Этот фермент разлагает перекись водорода до воды и кислорода. Каталазная проба применяется для исследования молока от отдельных коров. В сборном молоке тоже можно определить повышенное выделение кислорода, если больны многие животные.

Оборудование: перекись водорода, пробирки, молоко, пипетка

Ход работы:

Пипеткой внести 5 мл перекиси водорода в 15 мл молока.

Всё это быстро перемешивается и при этом выделяется кислород

Для определения выделяемого кислорода в пробирку можно опустить горящую лучинку. Если горение станет ярче, содержание кислорода увеличено, а значит, и содержание каталазы в молоке выше нормы. Такое молоко получено от больных маститом или туберкулёзом коров.

Молоко следует проверять сразу после вскрытия упаковки.

Работа 3. Определение других примесей в составе молока

Оборудование и реактивы: фильтр, уксусная кислота

Кроме воды в молоко подмешивают крахмал, мел, мыло, соду, известь, борную или

салициловую кислоту и даже гипс.

Чтобы выявить присутствие этих примесей в молоке, надо процедить часть молока

через бумажный фильтр и прибавить несколько капель кислоты, например, уксусной или

лимонной. Поддельное молоко, в отличие от неподдельного, начнет пузыриться от

выделения углекислоты. Все это делается для фальсификации молока или для

предохранения его от быстрого скисания. В действительности применение этих добавок

не предохраняет молоко от скисания. И, что самое главное, часто приводит к пищевым

отравлениям.

Инструкции по экспериментам

Группа № 5 Степень чистоты и свежести молока

Работа 1. Определение степени чистоты молока

Материалы и оборудование: мерные цилиндры на 100-250 мл, ватные и бумажные фильтры, воронка, химический стакан.

Ход работы:

1. Поместите в воронку фильтр (бумажный или ватный).

2. Опустите воронку в стакан для сбора профильтрованного молока.

3. Налейте в цилиндр 50 мл молока и вылейте в воронку.

4. После того как все молоко профильтруется, осторожно снимите фильтр и положите его на лист бумаги для просушки.

5. Сравните загрязнённость ватного кружка со стандартным эталоном.

6. Запишите свои наблюдения и выводы.

 

Работа 2. Определение створаживания молока при нагревании

Нужно налить в пробирку немного молока (четвёртую часть её объёма). Нагреть. Если молоко качественное, оно не створаживается.

Ш.

Заключения по экспериментам оформляется в отчетной таблице. ( Приложение 1-5)

Краткое выступление от каждой группы по следующим пунктам

• 3. Название работы (общая тема)

     Результат

     Значение данных исследований

IV. Рефлексия. (Приложение 6)

Приложение 6

Лист рефлексии

Ф.И.______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Что нового Вы узнали__________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Теперь Я УМЕЮ______________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________