В готовой исследовательской работе по биологии на тему "Качественный анализ состава кефира" автор проекта выявляет в ходе экспертизы, какой кефир, реализуемый в торговых сетях города Подольска, соответствует требованиям ГОСТа, производит сравнение показателей норма с фактическими показателями, полученными в ходе проведения опытов.

Подробнее о работе:

Учебный проект по биологии на тему "Качественный анализ состава кефира" рассматривает особенности состава и пищевой ценности кефира, а также анализирует факторы, оказывающие влияние на формирование качества кефира, подробно останавливается на изучении вопроса фальсификации кефира, указывает на признаки фальсификации продукта.

В исследовательском проекте по биологии "Качественный анализ состава кефира" учащаяся 9 класса школы провела практические опыты, направленные на определение качества кефира, представленного в магазинах. Во время экспериментов была дана органолептическая оценка показателей кефира, определена активная кислотность кефира (pH), определено присутствия крахмала и пероксидазы в кефире.  

Оглавление

Введение 
1. Теоретическая часть     
1.1. Особенности состава и пищевой ценности кефира.
1.2. Факторы, формирующие качество кефира.       
1.3. Классификация кефира.   
1.4. Фальсификация кефира.   
2. Практическая часть.      
2.1. Выявление фальсификации.     
2.2. Органолептическая оценка показателей кефира.        
2.3. Определение активной кислотности кефира (pH).     
2.4. Определение присутствия крахмала в кефире.  
2.5. Определение присутствия пероксидазы в кефире.
Выводы
Список используемой литературы

Кефир — кисломолочный напиток, который получают из цельного или обезжиренного коровьего молока путем кисломолочного и спиртового брожения с применением кефирных «грибков». Кефирные грибки – это симбиоз нескольких видов микроорганизмов: уксуснокислых бактерий, молочнокислых стрептококков и  дрожжей.

Кефир обладает серьезным преимуществом перед другими молочными продуктами. Самое большое из них - его благоприятное влияние на микрофлору кишечника. Иначе говоря, кефир позитивно воздействует на собственно процесс формирования его здоровой микрофлоры. Таким образом один-два стакана кефира в день могут предотвратить развитие кишечных инфекций, а также быстро справиться с дисбактериозом. Дисбактериоз – это состояние кишечника, связанное с приемом антибиотиков, вызывающих быстрый рост патогенных микроорганизмов в кишечнике.

Также кефир стимулирует иммунитет, помогает в борьбе с хронической усталостью. Его применяют при нарушениях сна и неполадках в нервной системе.

В кефире содержится сильный антисептик – молочная кислота. Она возникает в процессе молочнокислого брожения кефира во время его приготовления. Кислая среда, которую кефир образует в желудке, способствует хорошему усвоению кальция, железа и витамина D, а также улучшает пищеварение и в целом  усвоение всех питательных веществ.

Дело в том, что кефир повышает активность пищеварительных ферментов и усиливает выделение желудочного сока. Молочная кислота нормализует перистальтику кишечника. Также она помогает расщеплять трудноусваиваемый молочный белок казеин и останавливает размножение гнилостных бактерий.

Полезные микроорганизмы, содержащиеся  в кефире, также мешают размножению патогенных и гнилостных микробов. Кефир способен выводить из организма токсины и другие вредные вещества, что очень важно для успешного лечения любых, а не только желудочно-кишечных заболеваний.

Из всего этого можно сделать вывод, что благодаря всем своим полезным качествам — содержанию необходимых нам кальция, белков, витаминов и многих питательных веществ — кефир восстанавливает естественный баланс нашего организма, что абсолютно необходимо для любого здорового человека.

Кроме этого, кефир отлично подходит для большинства видов диет. Тонизирующий, освежающий вкус кефира обычно нравится практически любому человеку. Свежий кефир обладает слабительным эффектом, а простоявший около трёх дней - наоборот, закрепляющим. Кефир рекомендуется пить всем, кроме людей, склонным к слабости пищеварительной системы и имеющим  повышенную кислотность желудка. Но в сравнительно небольших количествах этот замечательный кисломолочный продукт полезен и им.

Кефир усваивается организмом очень быстро, почти в три раза быстрее молока. Он стимулирует полноценную работу желудочно-кишечного тракта. Также польза кефира заключается в том, что в нём содержится очень много полезных микро- и макроэлементов, содержащихся в молоке. Поэтому кисломолочные продукты являются одними из самых нужных продуктов, когда организм ослаблен физически или морально.

В последнее время стало появляться много некачественного, фальсифицированного кефира. Поэтому мы сочли актуальным и полезным исследовать предлагаемые нам в магазинах марки кефира на предмет возможной фальсификации.

Гипотеза: есть предположение, что кефир, который доставляют в магазины города Подольска, не соответствует ГОСТу и его нельзя использовать в пищу.

Цель исследования: выявить в ходе экспертизы, какой кефир, реализуемый в торговых сетях города Подольска, соответствует требованиям ГОСТа.

Для реализации поставленной цели нам необходимо решить следующие задачи:

• пользуясь литературными источниками и сетью Интернет, изучить информацию о  кефире, его классификации и качественном составе;
• изучить ассортимент кефира в магазинах нашего города;
• познакомиться с методами качественного анализа кефира;

Объект исследования: кефир различных производителей. Мы взяли кефир трех различных марок жирностью 3,2%, реализуемый в торговых сетях города Подольска.

Предмет исследования: качество и состав кефира различных производителей.

Тема исследования является актуальной, так как в настоящее время имеется огромный ассортимент молочных продуктов, разных по стоимости, и стоит проблема выбора продукции хорошего качества.

Методы и методики решения основных задач: изучение литературных источников, наблюдение, анализ, сопоставление, проведение экспериментов.

Кефир отличается от других кисломолочных продуктов уникальным набором бактерий и грибков, которые входят в его состав. Классификация отражает такие качества, как кислотность кефира, накопление углекислоты и спирта, а также степень набухания белков.

Кефир нормализует работу выделительной системы, в связи с чем он рекомендуется как обязательный компонент питания детей раннего возраста. Кислая среда, образуемая кефиром в желудке, способствует улучшению усвоения витамина D, кальция и железа, а также улучшает пищеварение. Кефир лучше других молочных продуктов подходит тем, кто не переносит лактозу: он помогает усваивать лактозу, являясь катализатором.

Кефир также нормализует работу желудочно-кишечного тракта и успокаивает и расслабляет нервную систему человека. Но, несмотря на всю полезность кефира, не следует злоупотреблять им. Химический состав кефира 3,2%-ной жирности: вода - 88,3; белки - 2,8; жира - 3,2; углеводов - 4,1; органических кислот - 0,9; золы - 0,7%. Энергетическая ценность 59 ккал. Витамины А, в-каротин, В1, В2, РР, С.

К молоку как сырью для производства кефира предъявляют требования по физико-химическим, органолептическим и санитарно-ветеринарным показателям. Соответствие молока стандарту устанавливают анализом на содержание массовой доли жира, кислотности и плотности. При приемке также проводят контроль молока на бактериальную обсемененность.

Молоко с частичным содержанием антибиотиков непригодно для переработки на кисломолочные продукты, так как в нем не развиваются кисломолочные бактерии, а развитие вредных для здоровья человека микробов (например, кишечная палочка) продолжается.

При выработке кисломолочных продуктов в промышленных условиях используются специальные закваски, приготовленные на чистых культурах молочнокислых бактерий. Молочные бактерии, используемые в производстве кисломолочных продуктов, подразделяются на две группы: молочнокислые стрептококки, имеющие шарообразную форму клеток, и молочные палочки, относящиеся к группе молочновидных бактерий.

Обе группы бактерий различаются отношением к температуре. Большинство молочнокислых палочек являются бактериями с оптимальной температурой развития в пределах 37-45 градусов, минимальная температура - около 200С. Представители этой группы - ацидофильная палочка и болгарская палочка. Ароматообразующий стрептококк является более слабым кислотообразователем. Отдельные его штаммы выделяют из окружающей среды - с поверхности растений, из кишечника теплокровных животных и человека.

На заводе сначала готовят лабораторную закваску в микробиологической лаборатории, а затем на ее основе - производственную закваску. Производственную закваску готовят сразу в больших объемах и используют для выработки продуктов. Ее качество тщательно контролируют и, если обнаруживается посторонняя микрофлора,  немедленно вырабатывают производственную закваску на свежей лабораторной.

Кисломолочные продукты могут вырабатываться двумя способами -  термостатным и резервуарным. В обоих случаях применяют высокотемпературный режим пастеризации молока при 850С с выдержкой в течение 10 мин. Такая пастеризация способствует более полному уничтожению “дикой” микрофлоры молока, попадающей в него из окружающей среды и создает наиболее благоприятные условия для развития полезной микрофлоры, которую вносят в виде заквасок. Пастеризованное молоко охлаждают до температуры сквашивания (32-42 С в зависимости от видового состава культур в закваске) и при этой температуре вносят в него чистые культуры молочнокислых бактерий в виде производственной закваски в количестве 3-5%.

При термостатном способе производства молоко с закваской разливают в бутылки, закупоренные бутылки с заквашенным молоком направляют в специальные теплые камеры - термостаты, где поддерживается температура, необходимая для развития бактерий. Сквашивание продолжается около 6 часов. После его окончания кефир еще не готов к выпуску, так как имеет недостаточно прочный, легко разрушающийся сгусток и слабо выраженный аромат. Для завершения продукцию помещают в прохладные камеры, где она охлаждается и созревает.

При резервуарном способе производства молоко после пастеризации поступает в большие металлические резервуары - танки, оборудованные мешалкой. Перед этим туда вносят закваску. Потом оставляют молоко для сквашивания до определенной кислотности. После этого в межстенное пространство танка подают холодную воду и перемешивают, пока сгусток не станет однородной  сметанообразной консистенции. В этих же танках кефир охлаждают и оставляют для созревания.

Созревание - это улучшение потребительских свойств продукта в процессе его выдержки при определенной температуре. У кефира есть аромат, обусловленный веществами, которые содержатся в молоке. При созревании накапливаются вещества, типичные для данного вида брожения, они придают кефиру специфический вкус.     После созревания кефир разливают в тару, доохлаждают до 80С и направляют в реализацию.

Кефир делят:

Дополнительно можно выделить и другие классификационные признаки:

Фальсификация - действия, направленные на обман покупателя или потребителя путем подделки объекта купли-продажи с корыстной целью. Фальсификация молока уменьшает не только его пищевую, но и биологическую ценность и очень опасна в эпидемиологическом отношении. Различаются следующие виды фальсификации кефира.

Ассортиментная фальсификация кисломолочных товаров может происходить за счет: подмены одного вида кисломолочного продукта другим; одного сорта другим.

Подмена кефира простоквашей определяется по присутствию углекислого газа. Так как при изготовлении кефира происходит спиртовое брожение, то, естественно, выделяется и углекислый газ, и по наличию этого газа можно легко отличить кефир от простокваши и  сметаны.

Качественная фальсификация кисломолочных продуктов может осуществляться следующими способами: разбавление водой; разбавление другим кисломолочным продуктом; введение чужеродных добавок; введение пищевых красителей, ароматизаторов, загустителей, консервантов и/или антибиотиков.

Фальсификацию крахмалом определяют путем добавления в пробирку с 5 мл кефира 2—3 капель раствора иода. Содержимое пробирки тщательно взбалтывают. Появление через 1—2 минуты синей окраски указывает на присутствие в исследуемой пробе крахмала.

Отсутствие жестких стандартов создает благопрятные условия для фальсификации кефира. Несколько западных фирм начали делать в нашей стране кефир, и у них получился неплохой продукт, но это был не кефир, а, скорее, простокваша. Иностранцы, не зная особенности кефирной технологии, разводят грибок искусственно, а потом добавляют его в молоко. А классическая технология предполагает, что молоко изначально заквашивается на кефирных грибках.

Кроме этого, сейчас на упаковках некоторых отечественных производителей кефира в составе сырья нередко значится некий загуститель растительного происхождения (какой именно, не указывается, но, вероятнее всего, это крахмал), тогда как приготовление кефира не предусматривает применения загустителей и вообще любых немолочных компонентов, за исключением фруктово-ягодного пюре или сахарозы.

Под количественной фальсификацией понимают недолив, обмер - обман покупателей за счёт уменьшения объема продаваемой продукции. 

Информационная фальсификация молока и молочных продуктов - это обман потребителя с помощью неточной или искаженной информации о товаре. Она осуществляется путем искажения информации в товарно-сопроводительных документах, маркировке и рекламе. При фальсификации информации о молоке и молочных продуктах довольно часто искажаются или указываются неточно следующие данные: наименование товара; фирма-изготовитель товара; количество товара; вводимые пищевые добавки. По данным ВНИИ молочной промышленности, в настоящее время не менее 20—30% изготавливаемых сейчас цельномолочных и кисломолочных продуктов не соответствуют им по названию.

В данной работе исследовалось качество трех проб питьевого кефира жирностью 3,2 %.

1) «Экомилк» - кефир жирностью 3,2%. Производитель – ЗАО «Озерецкий молочный комбинат», Россия, Дмитровский район., село Озерецкое. Цена 88 рублей.

2) «Асеньевская ферма» - кефир жирностью 3,2%. Производитель – СПК «Первомайский», Россия, Калужская обл., д.Совьяки, ул.Центральная, д.11б. Цена 94 рубля.

3) «Село Зеленое» - кефир жирностью 3,2%. Производитель – ООО «Казанский молочный комбинат, Россия, г.Казань, ул.Академика Арбузова, д.7. Цена 85 рублей.

Проба 1. «Экомилк» - кефир жирностью 3,2%. Цена 88 рублей.

Проба 2.

«Асеньевская ферма» - кефир жирностью 3,2%. Цена 94 рубля.

Проба 3.

«Село Зеленое» - кефир жирностью 3,2%. Цена 85 рублей

Органолептическая оценка показателей кефира

Определяю цвет, консистенцию, запах и вкус кефира

Таблица 1. Органолептическая оценка кефира

Измеряем pH с помощью универсальной индикаторной бумаги

Измеряем активную кислотность с помощью датчика pH лаборатории  L-микро 

Таблица 2. Определение активной кислотности кефира (pH).

Определяем наличие крахмала с помощью йода

При помощи стеклянной ложки добавляем полчайной ложки 1%-ого йода в кефир

Таблица 3. Определение присутствия крахмала в кефире

Отсутствие пероксидазы говорит о высокой эффективности пастеризации молока, которое используют для производства кефира, так как пероксидаза разрушается при температуре 75 градусов.

Наличие пероксидазы устанавливают, вводя в кефир перекись водорода и йодистокалиевоый крахмал. Пероксидаза, содержащаяся в кефире, разлагает перекись водорода, и освобождающийся при этом кислород окисляет йодистый калий с выделением йода, который образует с крахмалом соединение синего цвета.

При отсутствии фермента пероксидазы цвет кефира в пробирке не изменится, следовательно, молоко, использованное для производства кефира, пастеризовали при температуре выше +75 ºС.

При наличии пероксидазы кефир приобретает темно-синее окрашивание.

• отмерили 5 мл исследуемого кефира
• прилили 5 капель йодистокалиевого крахмала и 5 капель 0,5%-го раствора перекиси водорода кислоты 
• тщательно перемешали

Таблица 4. Определение присутствия пероксидазы                          

Из органолептической оценки показателей кефира мы видим, что все три пробы кефира соответствуют по цвету, консистенции, запаху и вкусу требованиям ГОСТа.  Активная кислотность кефира (pH) находится в пределах нормы у всех трёх проб.

При добавлении раствора 1% раствора йода в кефир, все три пробы  приобрели жёлтое окрашивание, следовательно, в них не содержится крахмал.

При добавлении иодистокалиевого крахмала и 0,5 % перекиси водорода в кефир мы увидели, что цвет проб не изменился. Следовательно, в них отсутствует пероксидаза, а значит, молоко, которое использовали для их приготовления, пастеризовано при достаточно высокой температуре.

Итак, мы можем подытожить, что все три исследованные пробы кефира соответствуют требованиям ГОСТа по органолептическим показателям. Они не содержат посторонних примесей и приготовлены по всем правилам. Так что мы бы рекомендовали к покупке все три марки кефира, исследованного нами.

1. ГОСТ Р 3624-92 Молоко и молочныепродукты. Методы определения кислотности. Взамен ГОСТ 3224 –67. Введен с 01. 01. 1994. М.: Из-во стандартов, 2009. 11 с.
2. ГОСТР 52054-2003 Молоко натуральное коровье-сырье. Техническиеусловия. Введен с 01. 01. 2004. М.: Из-во стандартов, 2004. 11с.
3. Елисеева Л.Г.Товароведение и экспертиза продовольственных товаров: Учебник. М.: МЦФЭР, 2006. 800 с
4. Федеральный закон Российской Федерации от 12 июня 2008 г. №88-ФЗ «Технический регламент на молоко и молочную продукцию»
5. Касторных М.С. Товароведение и экспертиза пищевых жиров. Молока и молочных продуктов: Учебник/ М.С Касторных, В.А Кузьмина, Ю.С. Пучкова. - 4-е изд., доп. - М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К°»,2011. - 328 с.
6. Шидловская В.П. Органолептические свойства молока и молочных продуктов: Справочник. - М.: Колос, 2000. - 280 с.
7. Дмитриченко М, Пилипенко Т. Товароведение и экспертиза пищевых жиров, молока и молочных продуктов. - Спб.: Питер, 2004. - 352 с.: ил. - (Серия «Учебное пособие»).