Проект учащейся 11 Б класса Данилиной Татьяны «Качественные продукты» (руководитель Смолевская Н.Г.) Проблематизация. Здоровье людей напрямую зависит от качества пищи, которую они едят, и одежды, которую они носят. Несвежая или некачественно приготовленная пища может вызывать у разных людей различные последствия: от отравления вплоть до летального исхода (например, от аллергии на какие-либо химические добавки). Синтетическая одежда, не дающая коже дышать, часто становится причиной кожных заболеваний. Поэтому каждый человек должен очень внимательно относиться к покупке одежды и продуктов питания и выбирать только натуральные ткани и свежую пищу. Но, к сожалению, зачастую это от нас не зависит, так как участились случаи, когда нам продают некачественную продукцию, выдавая ее за хороший товар. Так, например, молоко, даже на котором написано «пастеризовано», часто продается прокисшим, сметана содержит примеси, магазины не информируют нас о том, что одежда сделана не из натуральных волокон, как написано на этикетке, а из синтетических. Такие товары сложно отличить от хороших только по внешнему виду, поэтому люди, сами того не зная, питаются нездоровой пищей и носят ненатуральные ткани, что уже привело к увеличению числа желудочно-кишечных и кожных заболеваний. Проблема, поставленная в проекте – низкое качество продаваемых продуктов питания и тканей, невозможность самостоятельно определить это и, как следствие, частые заболевания населения. Личностный смысл: я хотела бы, чтобы производители продуктов питания и тканей ответственней относились к тому, что они делают, и люди не болели изза некачественного питания или из-за ношения ненатуральных тканей. Целеполагание Цель проекта – выявить качество продуктов питания и одежды и сделать вывод о том, как должен выглядеть качественный продукт. Достижение этой цели позволит решить проблему проекта, так как если люди будут уметь отличать качественные продукты от некачественных, они будут питаться здоровой пищей и носить натуральные ткани и, следовательно, меньше болеть, а производителям будет выгоднее производить качественные товары, и, возможно, некачественные вообще исчезнут с прилавков. Проектный продукт – памятка покупателю, с указанием степени качества проверенных продуктов и с общим выводом о том, как должен выглядеть качественный продукт и как это можно проверить с помощью опытов. Тема проекта – «так что же мы едим и носим?» Планирование Задача проекта – рассмотреть продукты питания и ткани на предмет качественности или некачественности. Пути достижения – опыты, основанные на химических свойствах белков. Все продукты животного происхождения – мясо, молоко, шерсть – содержат белки, с помощью которых и можно определять качество продуктов. Белками, или белковыми веществами, называют высокомолекулярные (молекулярная масса варьируется от 5-10 тыс. до 1 млн. и более) природные полимеры, молекулы которых построены из остатков аминокислот, соединенных амидной (пептидной) связью. Большинство белков состоит из 22 качественно различных аминокислот. Белки также называют протеинами (от греч. «протос» - первый, важный). Число остатков аминокислот в молекуле белка очень сильно колеблется и иногда достигает нескольких тысяч. Каждый белок обладает своей, присущей только ему последовательностью расположения аминокислотных остатков. Белок можно рассматривать как сложный полимер аминокислот. Но из-за сложности строения белки достаточно легко разрушаются: высокая температура и давление, УФ-излучение, радиация, кислотная или щелочная среда, соли тяжелых металлов, сильное встряхивание вызывают денатурацию белка, т. е. переход в состояние, отличное от природного, с частичной или полной потерей биологической активности. Белки входят в состав всех живых организмов, но особо важную роль они играют в животных организмах, которые состоят из тех или иных форм белков (мышцы, покровные ткани, внутренние органы, хрящи, кровь). В отличие от углеводов и жиров животный организм практически лишен резерва белков, поэтому пищевые белки – незаменимые компоненты рациона. Белки отвечают за основные процессы в организме человека: обмен веществ, раздражимость нервов, способность к росту, размножению и мышлению. К белковым веществам относятся: гемоглобин – переносчик кислорода в крови, ферменты – ускорители биохимических реакций, некоторые гормоны – регуляторы обменных процессов, нуклеопротеиды – носители наследственных свойств. Поэтому белковая пища, которая, в основном, животного происхождения, обязательно должна быть качественной. Наш организм устроен так, что часть аминокислот – заменимые аминокислоты – организм синтезирует сам – был бы в достатке азот, без которого ни один белок не может существовать (этот процесс осуществляется в печени). А вот остальные – незаменимые аминокислоты – должны обязательно содержаться в пище. Для взрослого человека их всего 8, для детей 10. Определение последовательности предстоящих шагов. 1. Проведем качественные реакции на белок, на основе которых будем проводить все последующие шаги. 2. Определим свежесть нескольких видов мяса. 3. Определим свежесть нескольких видов молока. 4. Определим качество пастеризации молока. 5. Определим наличие примесей в сметане. 6. Отличим натуральную шерсть от искусственной. 7. На основе проведенных опытов сделаем вывод в виде памятки покупателю, как должен выглядеть качественный продукт. Реализация плана Качественные реакции на белок. При качественных (или цветных) реакциях наблюдается характерное окрашивание, по которому можно судить о наличии того или иного вещества (или функциональной группы) в смеси. 1. Биуретовая реакция – распознавание в молекуле белка пептидных групп. К раствору белка добавляется столько же по объему раствора гидроксида натрия. К смеси приливается 2-3 капли раствора сульфата меди (II). После встряхивания появляется фиолетово-синяя окраска. Продукт реакции – комплексное соединение между ионами Сu 2 и полипептидами. 2.Ксантопротеиновая реакция – нитрование бензольных ядер, находящихся в составе радикалов молекул белка. К 2 мл раствора белка по каплям добавляется 0,5 мл раствора концентрированной азотной кислоты. При нагревании пробирки белок окрашивается в желтый цвет. Определение качества мяса. В развивающихся странах, где в рационе жителей недостаточно белков, наблюдается низкая продолжительность жизни и высокая детская смертность. Мясо является основным источником ценных белков (биоценные белки мышц: миогены, миозин, глобулины и др.), повышает желудочную секрецию, возбуждает нервную систему, содержит железо, витамины группы C и B, поэтому очень важно употреблять качественное, свежее мясо. Я определяла свежесть мяса по содержанию в нем сероводорода. При гниении мяса сероводород образуется в больших количествах, являясь своеобразным индикатором порчи мяса. В норме H 2 S должен отсутствовать. При проведении данного опыта я внесла в одну пробирку с пробкой 5г мелко измельченной говядины, а в другую – 5г окорока, мокрую фильтровальную бумагу пропитала раствором нитрата свинца, закрепила на проволоке и внесла в пробирки. При этом в пробе окорока никаких изменений не наблюдалось, а при соприкосновении с говядиной бумага приобрела темную окраску, что говорит о том, что прошла качественная реакция на сульфид-ионы ( S 2 ), с которыми и провзаимодействовали катионы свинца ( Pb 2 ), содержащиеся в растворе нитрата свинца, после чего и появился черный осадок: S 2 Pb 2 PbS . Значит, проба говядины содержала сероводород, т. е. была несвежей, а проба окорока оказалась качественной. Проба говядины Проба окорока Определение качества молочных продуктов. Благодаря одомашниванию животных человеку стали доступны молочные продукты. Молоко является необходимым продуктом для младенцев. А как же взрослые? Ученые установили, что некоторые люди с возрастом утрачивают способность усваивать молоко, т. к. в их организме перестает вырабатываться фермент лактаза. Однако у большинства этнических групп Европы, некоторых кочевых племен Азии способность к усваиванию молока сохраняется. Именно из молока северные народы и кочевые племена получали набор необходимых витаминов, микроэлементов, питательных веществ. Доказана польза кисломолочных продуктов. Великий ученый И.И.Мечников считал, что для долгой здоровой жизни необходимо каждый день употреблять простоквашу. Молочнокислые бактерии поддерживают баланс микрофлоры в толстом кишечнике. Не менее полезны – кефир, ряженка, сметана и другие кисломолочные продукты. 1. Определение качества пастеризации молока. Во время доения и последующей обработки молока в него неминуемо попадают бактерии; это неизбежно даже при максимальном соблюдении правил гигиены. Чтобы убить патогенных бактерий, молоко пастеризуют. Для проверки степени пастеризации, к пробе молока сначала приливается 20 мл дистиллированной воды, потом по каплям добавляется 0,1 н. раствор серной кислоты до образования хлопьев казеина. После фильтрования фильтрат нагревается до кипения. Если пастеризация была некачественная, то в молоке вновь появляются хлопья казеина. Я проверяла молоко «Простоквашино» и «На лугу». После нагревания фильтрата молока «Простоквашино» хлопьев казеина в нем не появилось, следовательно, пастеризация была качественная. А молоко «На лугу» не створаживалось даже при добавлении к нему серной кислоты, значит, оно не содержит белка казеина, а это может быть вследствие того, что оно было сделано из сухого молока или вообще не из молочных продуктов. Нагревание фильтрата молока «Простоквашино» 2. Определение свежести молока. К 5 мл 1%-го раствора фенола приливается столько же 1%-го раствора хлорида железа(III), при этом наблюдается фиолетовое окрашивание. К смеси добавляется проба молока. Если молоко скисшее, то оно дает желто-зеленое окрашивание. Молоко «Простоквашино» дало незначительное желтое окрашивание, значит, оно только начало немного подкисать и еще было пригодно к употреблению. А молоко «На лугу» дало темное желто-зеленое окрашивание, следовательно, уже продавалось скисшим. Молоко «На лугу» Молоко «Простоквашино» 3. Определение примесей в сметане. В колбу с горячей водой помещается столовая ложка сметаны. При наличии примесей жир всплывает, а казеин оседает на дно. Было проверено три вида сметаны – «Владимирская», «Юрьев-Польская» и «Благода». Наилучший результат дала «Владимирская» сметана – в ней полностью отсутствуют примеси. У «Юрьев-Польской» и «Благоды» был небольшой осадок, значит, они содержат незначительное количество примесей. Сметана «Благода» «Владимирская» сметана Определение отличий натуральной шерсти от искусственной. Кожа предохраняет наше тело от инфекций, травм, вредного воздействия солнечного излучения, участвует в терморегуляции, синтезирует витамин D, через кожу осуществляется дыхание, выделение. Одежда должна способствовать нормальному протеканию этих процессов. Наиболее комфортны натуральные ткани. Шерстяные ткани отводят влагу от кожи, но не испаряют ее, а сохраняют и поэтому хорошо согревают. Отличить натуральную шерсть от искусственной можно с помощью ксантопротеиновой реакции, т. е. на предметные стекла кладутся полоски ткани, и на каждую полоску пипеткой наносится по 1 капле концентрированной азотной кислоты. Если шерсть натуральная, она окрасится в желтый цвет, а искусственная шерсть не поменяет своего цвета. Заключение После проверки качества нескольких видов молока и сметаны можно сделать вывод, что молоко «Простоквашино» проходит качественную пастеризацию, и его чаще всего можно купить свежим. А молоко «На лугу» кроме того, что часто продается скисшим, вообще не содержит молочных белков, то есть это – продукт, приготовленный химическим способом и не содержащий настоящего молока. Такой продукт не приносит человеку никакой пользы, а возможно даже и вредит. Из трех проверенных видов сметан «Владимирская» - наиболее качественная и, следовательно, наиболее полезная, поэтому рекомендуется покупать эту сметану, а не «Благоду» или «ЮрьевПольскую», которые содержат примеси. Представленный способ проверки качества сметаны довольно простой, поэтому с его помощью можно проверить любую другую сметану в домашних условиях. Памятка покупателю 1. При гниении мяса в больших количествах выделяется сероводород, имеющий характерный запах, поэтому мясо с таким запахом лучше не покупать. 2. Свежесть мяса можно проверить на основе качественной реакции на сульфид-ионы. 3. При добавлении к молоку кислоты оно должно сворачиваться. Если этого не происходит, то молоко не натуральное. 4. Молоко «Простоквашино» - натуральное, проходит качественную пастеризацию и почти всегда продается свежим. 5. Молоко «На лугу» - некачественный ненатуральный продукт, проходящий плохую пастеризацию, часто продающийся скисшим и который лучше не употреблять. 6. Консистенция сметаны должна быть однородной, иначе она может содержать примеси в виде творога, крахмала или каких-либо химических веществ, вредных для здоровья. 7. «Владимирская» сметана не содержит примесей и не представляет угрозы для здоровья, а в сметанах «Благода» и «Юрьев-Польская» имеется небольшое количество примесей, поэтому их лучше не покупать. 8. Натуральная шерсть при соприкосновении с азотной кислотой должна приобретать желтую окраску. Рефлексия Я достигла цели проекта и выявила качество нескольких видов продуктов питания и тканей и думаю, что это поможет людям в выборе более качественной продукции, что уменьшит количество желудочно-кишечных и кожных заболеваний. Но я, конечно, проверила на качество очень мало видов продукции, поэтому я буду продолжать свой проект, чтобы предоставить людям больше информации о том, что можно покупать, а что не стоит. Также я хотела бы представить способы определения натуральности не только шерсти, но и других тканей. Список используемой литературы: Библиотечка «Первого сентября» «Белки – высокомолекулярные природные соединения»; Г.П. Хомченко «Пособие по химии для поступающих в ВУЗы» О.С. Габриелян «Химия 10 класс»