XIX –городская научно – практическая конференция учащихся

«Знание – нравственная сила»

«Мороженое – сладкая радость»

Авторы: Романенко Юлия, ученица 10 – А класса,

МБОУ «СОШ №10» г. Зима

Руководитель: Шептунова Елена Викторовна

Учитель химии, МБОУ «СОШ №10»

Зима, 2012 год

Оглавление

Введение

I. Теоретическая часть

1.История мороженого

2.Состав мороженого

3. Промышленное производство и технология приготовления мороженого

II . Экспериментальная часть

1.Объекты исследования

2. Химические опыты с мороженым

2.1. Обнаружение белков в мороженом

2.2. Обнаружение остатков ароматических α-аминокислот (ксантопротеиновая реакция)

2.3. Обнаружение углеводов

2.4. Обнаружение крахмала в вафельном стаканчике из – под мороженого

Заключение

Список использованной литературы

Введение

О нем говорят очень много, особенно летом. В честь него организовываются конкурсы и праздники. Его любят и взрослые и дети, причем, достоверно не известно, кто больше. Его называют зимней сказкой, молочной радостью, охлажденным счастьем, ведь для счастья его действительно нужно совсем немного – один стаканчик. А может быть – целый холодильник? Это всё мороженое. Мороженое это охлажденный (замороженный десерт).

Существует множество разнообразных видов и сортов мороженого. Это пломбиры, крем-брюле, замороженные соки, брикеты, эскимо и другие. Красное, белое, желтое, зеленое, фруктовое, шоколадное, ванильное – любое на ваш вкус. Технологии производства мороженого постоянно совершенствуются, а творческие идеи дизайнеров и просто оригиналов не иссякают. Чего стоит только огромный сэндвич из мороженого или скульптуры из него же.     Огромный плюс мороженого в том, что его можно приготовить и в домашних условиях, украсив всевозможными фруктами, вареньями, орехами, шоколадом и всем чем душе угодно.

Мороженое не знает этикета. Его едят зимой и летом, в ресторанах и небольших кафе, дома и на улице. Ларьки с мороженым стоят повсеместно вне зависимости от сезона.

Мороженое – лакомство, любовь к которому не проходит с годами. Сегодня мороженое – один из любимейших десертов во всем мире. Жаль только, что мороженое – продукт сладкий и калорийный, в нем много жиров, сахара, белка. Так что тем, кто сидит на диете, злоупотреблять им не стоит. Зато он считается прекрасным антидепрессантом и к тому же действует как анальгетик. Недаром мороженое дают людям, которым удалили гланды. Кроме того, в настоящее время существует множество рецептов приготовления этого продукта.

К мороженому можно подходить не только с потребительской, но и с исследовательской точки зрения, выбрав его в качестве объекта химического анализа.

Целью моей работы является исследование химического состава мороженого и определение его химических характеристик.

Для достижения цели я поставила перед собой следующие задачи:

изучить литературу по данной теме;

провести опрос учащихся своей школы

определить состав мороженого двух видов (ванильное мороженое пломбир, мороженое лидер с шоколадной крошкой);

выявить пищевые добавки, входящие в состав мороженого и их влияние на организм человека;

провести химический анализ мороженого.

Объект исследования: мороженое

Предмет исследования: качественный состав мороженного

Методы:

соц. опрос (анкетирование)

исследовательский метод.

3. практический метод.

I. Теоретическая часть

1.История мороженого

Мы все привыкли есть мороженое и, лакомясь им, наверное, никогда не задумываемся, а откуда собственно произошло это холодное лакомство? А между тем у этого лакомства очень давнее и занимательное прошлое…История этого продукта уходит корнями в глубокую древность. Вначале существовало то, что мы нынче называем сорбетом – замороженный фруктовый сок. Еще за 3000 лет до новой эры в Китае смешивали фруктовые соки со снегом и льдом, готовили замороженный десерт из воды и лимона. Затем холодное блюдо появилась на арабском Востоке, в Греции и Риме. Известно, что во времена Александра Македонского рабов посылали в горы за снегом, чтобы замораживать в нем ягоды, причем выглядело это как своеобразная эстафета: гонцы торопились добежать к хозяину, пока снег не растаял. Замороженный десерт был излюбленным способом завершения трапезы при дворе императора Нерона. В конце XIII века Марко Поло привез из очередного восточного путешествия рецепт удивительного десерта, и мороженое вошло в меню европейских королей. Тогда же для охлаждения ягод стали использовать селитру, так как снег не всегда был доступен. Кстати, рецепт приготовления мороженого приравнивался к государственной тайне, а само блюдо считалось чудесным и редким лакомством. Когда Екатерина Медичи вышла замуж за французского короля Генриха II, в числе прочих слуг она привезла из родной Флоренции шеф-повара, который был асом в изготовлении «холодного удовольствия». Король Генрих потребовал, чтобы иностранный кулинар открыл свои тайны поварам двора его величества. Приезжему повару пришлось подчиниться. Он приготовил мороженое прилюдно, на королевской кухне, и секретный рецепт был раскрыт, хотя тайной он перестал быть только для аристократов – среди простолюдинов мороженое по – прежнему было мифом. А при дворе оно закрепилось в роли главного десертного «героя» королевских приемов и балов. Все французские короли его обожали. В 1649 году французский кулинар Жерар Тирсен придумал новый оригинальный способ приготовления мороженого – с добавлением сливок и молока, и назвал его «неаполитанским мороженым». Так, после долгих лет царствования сорбета, родилось сливочное мороженое. А в 1660 году произошел качественный переворот в истории мороженого: оно превратилось в массовый, всем доступный продукт. Хитрый и предприимчивый сицилиец Франческо Прокопио ди Колтелли открыл первое кафе – мороженое «Прокоп» в Париже напротив театра Комеди Франсез. Кстати, кафе работает и сегодня, пользуясь заслуженной славой, как среди самих парижан, так и среди туристов. Интересно, что во времена Французской революции якобинцы даже проводили там собрания, видимо, чтобы периодически остужать свой революционный пыл волшебным блюдом. В числе завсегдатаев «Прокопа» был и Наполеон Бонапарт. Страсть к мороженому он испытывал всю жизнь: даже на остров Святой Елены заказал себе специальную машину для его приготовления. На Руси еще в древние времена хозяйки хранили молоко, заморозив его в блюдечках и положив сверху стопкой лед, и так его и ели. Еще иногда смешивали творог со сметаной и сахаром, из полученной смеси лепили различные фигурки, добавляли изюм и выставляли на мороз. Хранили получившееся «мороженое» в кадках со льдом. Импорт настоящего мороженого в России начался в XVIII веке, и даже сохранились документы, подтверждающие закупку этого чудо – продукта. Российская аристократия немедленно «подсела» на новый вкусный десерт. Некоторые даже перебарщивали в своей любви к нему. Так, граф Литта, посланник Мальтийского ордена в России, впоследствии принявший российское подданство, ел мороженое в невероятных количествах. Говорят, даже перед смертью, причастившись, он приказал подать ему десять порций лучшего мороженого со словами: «В раю такого не будет». Промышленное производство мороженого началось в XIX веке. В 1843 году англичанка Нэнси Джонсон изобрела ручное устройство для изготовления мороженого и запатентовала его, однако ей не хватило средств на организацию производства нового оборудования, и она продала патент американцам. В 1851 году в Балтиморе открылся первый завод по производству мороженого. В 1860 году Фердинанд Карре создал первую в мире абсорбционную холодильную машину, работавшую на жидком и твердом абсорбенте.Четыре года спустя Карре значительно усовершенствовал компрессионную машину, в которой впервые применялся новый хладагент – аммиак.В 1876 году немецкий изобретатель Карл фон Линде разработал безопасную компрессионную холодильную машину и через год ее запатентовал.Таким образом, техника и технология промышленного производства мороженого постоянно совершенствовались. В ряде стран стали создаваться специализированные фирмы по выпуску машин и оборудования для производства мороженого.Мороженое стало обычным атрибутом городских кафе.По сей день мороженое остается излюбленным лакомством людей самого разного возраста и вкусов.

2.Состав мороженого

Мороженое – это взбитая охлажденная эмульсия из смеси молока, сливок, яиц, сахара (ингредиентов может быть больше или меньше, в зависимости от рецепта). В качестве добавок идут фрукты, ягоды, орехи, карамель, шоколад. Сорбет – одна из вариаций мороженого – это замороженный сок и вода. От собственно мороженого оно отличается отсутствием молока, сливок и яиц. В сорбет идут те же добавки, и их ассортимент даже шире. Так, в Японии сорбеты делают из рыбы и морепродуктов. Мороженое – это не только вкусно, но и полезно. Оно содержит около 100 ценных для организма веществ: более 20 аминокислот белка, около 25 жирных кислот, 30 минеральных солей, 20 витаминов, а также очень важные для обмена веществ ферменты. Оно успокаивает нервную систему, поднимает настроение и позволяет лучше сосредоточиться. А йогуртовое мороженое даже помогает в профилактике дисбактериоза. Однако будьте осторожны: мороженое, приготовленное на сахарозе, не рекомендуется диабетикам, жирные пломбиры – тем, кто сидит на диете, а при высоком уровне «плохого» холестерина не стоит налегать на лакомство на животных жирах. По мнению врачей, не очень полезно мороженое при атеросклерозе, ишемической болезни сердца и кариесе. Выбирая лакомство, не соблазняйтесь недорогим молочным или сливочным мороженым с фруктовыми добавками – обычно они не слишком натуральны. Лучше предпочесть сорбет или молочное мороженое – первый делается на основе замороженного фруктового сока, а второе просто наименее калорийно из всех «молочных» сортов. Мы рассмотрели состав двух видов мороженного:

Ванильное мороженое (пломбир):

сахар – песок, масло коровье, молоко цельное сухое, молоко цельное сгущенное с сахаром, вафельный лист (мука пшеничная, крахмал, масло растительное, порошок яичный, вода питьевая), молоко обезжиренное сухое, стабилизатор – эмульгатор (Е 471, Е 466, Е 412, Е 407), ароматизатор, идентичный натуральному ванилин, вода питьевая.

Мороженое лидер с шоколадной крошкой

Цельное молоко, сахар, масло, вода, глазурь шоколадная с растительными жирами, заменитель молочного жира, сливочное масло, сухая молочная сыворотка, сухое цельное и обезжиренное молоко, стабилизатор – эмульгатор (моно – и диглицериды, гуаровая камедь, ароматизатор идентичный натуральному – ваниль, эмульгатор – лецитин Е322.

А теперь расскажу обо всех ингредиентах, входящих в состав мороженого, подробнее:

Молоко. Питательные вещества молока находятся в соотношении и форме, наиболее благоприятных для усвоения организмом. При включении молока в пищевой рацион повышается усвояемость всего рациона.

Молочный сахар (лактоза) – основной углевод молока. В кишечнике лактоза расщепляется, не вызывая интенсивного брожения. Это способствует снижению гнилостных процессов и благоприятно влияет на пищеварение.

Цельное молоко, называемое ещё нормализованным, т.е. доведенным до определенной жирности, содержит молочного жира 3,2%.

Молочная сыворотка – побочный продукт производства сыра и творога. Она содержит около половины питательных веществ молока – растворимый белок, составляющий 20% молочного белка, весь молочный сахар, минеральные соли, водорастворимые витамины.

Кроме пастеризованного и стерилизованного молока предприятия молочной промышленности вырабатывают молочные консервы: молоко сгущенное с сахаром, молоко сгущенное стерилизованное, молоко сухое (цельное, пониженной жирности и обезжиренное). Из сухого молока на молочных заводах делают т.н. восстановленное молоко, которое по основным химическим показателям и питательной ценности не отличается от натурального молока. Восстановленное молоко используют для питья, а также для приготовления различных кисломолочных продуктов.

Сливочное масло. Его основные виды содержат 81,5 – 82,5% молочного жира и не более 16% воды, в которой растворено небольшое количество белков, углеводов и минеральных солей. Высокие вкусовые качества и структура сливочного масла обеспечивают его хорошую усвояемость. Большая калорийность и содержание витаминов А и D обусловливают ценность сливочного масла как пищевого продукта.

Растительный жир (растительное масло) – извлекают из очищенных тонко измельченных маслосодержащих семян и плодов растений растворением при помощи летучих растворителей (экстракционный метод) или прессованием. С жирами человек получает жирорастворимые витамины А, D и Е, причем жиры способствуют более полному их использованию организмом.

К пищевым жирам также относят кокосовое, маковое, кунжутное масла, используемые в кулинарии. Особенно ценным растительным маслом считается масло какао. Его применяют для изготовления шоколада, различных кондитерских изделий, мороженого.

Сахар – относится к группе химических веществ – сахаров, или углеводов, без которых невозможна нормальная жизнедеятельность человеческого организма. Различают сахара сложные (крахмал, лактоза, сахароза) и простые (глюкоза, фруктоза). Наиболее распространенный сложный сахар.

Для придания или усиления аромата в производстве мороженого применяются вкусоароматические добавки (ароматизаторы). Используют такие натуральные красители, как: бета-каротин (Е160а), или провитамин А, который обладает свойствами антиоксиданта и служит для профилактики онкологических заболеваний, а также защищает от воздействия радиации; хлорофиллин (Е141), который представляет собой натуральный зеленый растительный пигмент; аннато (Е160b) – водный экстракт из оболочек семян; куркумин (Е100) - природный краситель, получаемый из многолетних травянистых растений семейства имбирных; карамельный (Е150d), который образуется при карамелизации сахара; антоцианин (Е163) – экстракт из кожицы винограда; сок красной свеклы (Е162) – выжимки сока из корнеплодов.

Кроме того используется регулятор кислотности- всем известная лимонная кислота (Е330), а также антиокислитель – аскорбиновая кислота или витамин С (Е300).

При производстве мороженого не обойтись без таких пищевых добавок, как регуляторы структуры и консистенции: эмульгатор – моно- и диглицериды жирных кислот (Е471), карбоксилметилцеллюлоза (Е 466); стабилизаторы растительного происхождения: гуаровая камедь (Е412), камедь плодов рожкового дерева (Е410), ксантановая камедь (Е415), каррагинан (Е407). Шоколадная глазурь, входящая в состав некоторых видов мороженого содержит лецитин (Е322).

3.Промышленное производство и технология приготовления мороженого

Мороженое – взбитый сладкий пищевой продукт, изготавливаемый из молока, молочных и сливочных продуктов, сливочного масла, сыворотки, пахты, продуктов со сложным сырьевым составом, масел, жиров и белков немолочного происхождения с добавлением других ингредиентов и веществ или из воды, сахаров и/или их заменителей с добавлением других ингредиентов и веществ путем замораживания. В производственных условиях изготавливают закаленное мороженое. На предприятиях общественного питания производят мягкое мороженое, которое по консистенции напоминает крем.

Базовая технология производства

Приготовление смесиПриготовление смеси мороженого, в общем, состоит из этапов подготовки водной фазы и смешения жировой фракции и сухих веществ смеси в потоке или периодическим способом. Для смешивания сырьевых компонентов при приготовлении смесей для мороженого используют универсальные теплообменные емкости, сыродельные ванны, ванны длительной пастеризации, резервуары для тепловой обработки молока и другое емкостное оборудование. Ванны, оборудованные рубашкой с паровым барботажем и качественным перемешивающим устройством, можно использовать также для пастеризации и охлаждения смеси. Водную фазу смеси мороженого- молоко и/или воду предварительно подогревают до температуры 40..45°С, используя пластинчатые нагреватели или другое имеющееся теплообменное оборудование. Для выработки сухих веществ и жиров используют устройства типа диспергаторов. В зависимости от производительности участка подготовки смеси используется соответствующее оборудование для автоматизации и упрощения процесса: шнековые подъемники, маслоплавители, бункеры и пр.

ФильтрованиеПосле приготовления смесь фильтруют. Обычно используются двухсекционные емкостные фильтры. Процесс фильтрации принципиально необходим, т.к. последующее оборудование критично воспринимает присутствующие в смеси нерастворенные комочки сухих веществ, не говоря уже о мешковине и прочих “результатах” производственной деятельности предприятия.

ПастеризацияПастеризацию смеси на пластинчатой пастеризационно – охладительной установке осуществляют при температуре 80…85°С с выдержкой в 50…60 сек. При пастеризации в емкостных теплообменных аппаратах периодического действия применяются следующие режимы: 68…72°С, выдержка 25…30 мин; 73-77°С, выдержка 15…20 мин; 83-87°С, выдержка 3…5 мин.

ГомогенизацияНеобходима для стабилизации эмульсии. Осуществляется при температуре близкой к температуре пастеризации. Чем больше массовая доля жира в смеси, тем меньше давление гомогенизации. При производстве мороженого рекомендуется использовать двухступенчатую гомогенизацию. В зависимости от вида смеси мороженого применяются следующие режимы гомогенизации – от 7 до 12,5 МПа для первой ступени и 4,5-5,0 МПа – для второй ступени. Использование процесса гомогенизации смеси мороженого позволяет добиться требуемой степени взбитости и хорошей консистенции готового продукта.

ОхлаждениеПосле гомогенизации смесь охлаждают до t 2…60°С. Для этой цели используют пластинчатые пастеризационно – охладительные установки, пластинчатые и кожухотрубные охладители, ВДП, сливкосозревательные ванны и др. Смесь охлаждают сначала проточной водой, затем ледяной водой с t 1…2°С или хладоносителем (рассолом) с t не выше -5°С.

Хранение и созреваниеСмесь направляют в резервуары или сливкосозревательные ванны, где производят хранение при t 4…6°С не более 24 час, при t 0…4°С не более 48 час. Хранение является обязательной стадией технологического процесса только для смесей мороженого, приготавливаемых с использованием желатина (стабилизатора). Такие смеси требуется выдерживать при t не выше 6°С, 4…12 час.

Фризерование смесиПри фризеровании смесь взбивается (насыщается воздухом), частично замораживается. Используются фризеры непрерывного или периодического действия. Во фризер смесь поступает с t 2…6°С, t мороженого на выходе должна быть не выше -3.5°С, за исключением мороженого, вырабатываемого с использованием эскимогенераторов. Взбитость мороженого составляет 40..60% в зависимости от вида мороженого и используемого фризера.

Закаливание и дозакаливание мороженогоПосле фризерования мороженое сразу же в максимально короткий срок подвергается дальнейшему замораживанию (закаливанию). Фасованное мороженое закаливают в потоке воздуха в t от -25 до -37°С в специальных морозильных аппаратах, а также в металлических формах в эскимогенераторах. Температура мороженого после закаливания должна быть не выше минус 12°С. Дозакаливание производят в закалочных камерах или камерах хранения в течение 24…36 час. Закаленное мороженое помещают в камеру хранения.

II . Экспериментальная часть

1.Объекты исследования

Для проведения были выбраны образцы двух видов мороженого. Обозначим образцы под номерами: 1 – ванильное мороженое, 2 – мороженое лидер с шоколадной крошкой

2. Химические опыты с мороженым

2.1.Обнаружение белков в мороженом

В пробирку наливают 1 мл растаявшего мороженого и добавляют 5-7 мл воды, закрывают её пробкой и встряхивают. К 1 мл полученной смеси (остаток оставляют для опытов 2 и 3) приливают 1 мл раствора NaOH и несколько капель раствора CuSO4. Содержимое пробирки встряхивают. Появляется ярко- фиолетовое окрашивание, связанное с взаимодействием пептидных связей белковых молекул со свежеосажденным Cu(OH)2 (биуретовая реакция):

2.2. Обнаружение остатков ароматических α-аминокислот (ксантопротеиновая реакция)

Помещают в пробирку 1 мл раствора, приготовленного в предыдущем опыте, и приливают к нему, соблюдая осторожность, 3-5 капель концентрированной азотной кислоты. Смесь нагревают. Появляется желтое окрашивание из-за нитрования остатков ароматических аминокислот (фенилаланин, тирозин и триптофан), образующих белки. После охлаждения добавляют к смеси 3-5 капель раствора аммиака. Происходит изменение цвета с желтого на оранжевый:

2.3. Обнаружение углеводов

Фильтруют 2 мл смеси, оставшейся после опыта 1, и добавляют к фильтрату 1 мл раствора NaOH и 2 – 3 капли раствора CuSO4. Пробирку встряхивают. Образуется ярко – синий раствор (качественная реакция на многоатомные спирты). Реакцию дают углеводы, входящие в состав мороженого, например лактоза и сахароза. Полученный раствор нагревают на спиртовке. Дисахарид лактоза, содержащийся в молоке, в альдегидной форме окисляется Cu(OH)2 с образованием различных продуктов окисления и деструкции. Гидроксид меди (II) при этом восстанавливается до оранжевого CuOH, который затем разлагается до Cu2O красного цвета. Упрощенно процесс можно представить так:

2.4. Обнаружение крахмала в вафельном стаканчике из – под мороженого

Берут вафельный стаканчик и капают на него 1 – 2 капли спиртового раствора йода из аптечки. Появляется темно – фиолетовое окрашивание – качественная реакция на крахмал.

Выводы

Используя вышеописанную методику, я получила следующие результаты:

Ванильное мороженое

Мороженое лидер с шоколадной крошкой

Белки

Наиболее интенсивное ярко – фиолетовое окрашивание

Наиболее интенсивное ярко – фиолетовое окрашивание

Ароматические α-аминокислоты

Наиболее быстрое и сильное изменение цвета

Наиболее быстрое и сильное изменение цвета

Углеводы

(глюкоза, сахар)

Разложение до Cu2O красного цвета

Разложение до Cu2O красного цвета

Крахмал в вафельном стаканчике

появилось темно – фиолетовое окрашивание.

На основании полученных результатов можно сделать следующие выводы:

Результаты проведенного исследования двух видов мороженого показали, что в мороженом содержатся как полезные (белки, углеводы, жиры), так и вредные вещества (пищевые добавки). В исследуемых образцах белков и углеводов содержится практически одинаковое количество, в мороженом лидер с шоколадной крошкой больше жиров. Если вы устали, а вам ещё работать, то лучше съесть мороженое, содержащее большее количество жиров. А если вы сладкоежка, то с большим содержанием углеводов. Но также не забывайте о том, что холодное лакомство помогает поддержать силы во время мощного мозгового штурма, т.е. во время горячей экзаменационной поры.

Опрос учащихся показал, что большинство учащихся любят мороженое, но некоторые говорили, что мороженое приносит вред. Рассмотрев этикетки исследуемых образцов мы обнаружили, что в состав исследуемых образцов входят такие пищевые добавки, как Е470, Е410,Е412, Е415, Е471, которые не приносят вред здоровью человека и считаются разрешенными, а такая пищевая добавка, как Е 466 (карбоксилметилцеллюлоза), которая вызывает расстройство желудка. Так же на этикетках исследуемых образцов написано, что данное мороженое содержит в своем составе растительный жир, данная информация полезна для покупателей, т. к. не вводит их в заблуждение, о том, что это пломбир.

Мороженое полезно т.к.:• Укрепляет костную ткань.• Снижает кровяное давление.• Снижает риск возникновения рака кишечника.• Повышает иммунитет.• Снижает риск появления почечных камней.• Повышает мозговую деятельность.• Лечит дисбактериоз.

Мороженое вредно:

При сахарном диабете

Болезни печени

Ожирении

Гастритах

Научно доказано, что мороженое как детям, так и взрослым приносит удовольствие и счастье. Любимое лакомство всех детей (и многих взрослых) питательно и полезно уже потому, что делается из цельного молока, которое содержит кальций, необходимый для нормального развития детей. Таким образом, в мороженом содержатся белки, жиры, углеводы, витамины. Все эти полезные элементы, а также замечательный вкус делают мороженое порой незаменимым для выздоравливающих, страдающих отсутствием аппетита. Его даже прописывают некоторым больным: при остром воспалении горла, после удаления миндалин, при стоматите и других воспалительных процессах в полости рта, когда трудно есть. Мороженое полезно и взрослым. Психологи утверждают, что в мороженом есть некий “гормон счастья”, поэтому данный молочный продукт чрезвычайно, полезно употреблять и детям, и взрослым. В результате любви к мороженому увеличивается жизнерадостность. Тем же, у кого в жизни наступил эмоциональный спад, психологи советуют мороженое в качестве лекарств.

В дальнейшем, я продолжу работу над данной темой. Я планирую исследовать другие виды мороженого, такие как пломбир, фруктовое мороженое и сравнить их с исследуемыми образцами.



Страницы: 1 | 2 | Весь текст