Исследовательская работа Сравнительный анализ искусственного и натурального меда

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«НОВОКАЛАМИНСКАЯ СРЕДНЯЯ ШКОЛА №6»

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

Сравнительный анализ искусственного и натурального меда.

Выполнил: Шишкин Е.В.,

учащийся 8 класса

Руководитель:

Янькова А.В.,

Учитель химии, биологии

п.Новая Калами

2015

СОДЕРЖАНИЕ

Введение ………………………………………………………………………………………...стр 3

Глава 1. Обзор литературы по теме исследования ......................…………….стр 5

• История возникновения меда ………………………………………………......стр 5

• Состав меда ……………………………………………………………………....стр 6

• Влияние меда на организм человека ……………………………………………стр 7

Глава 2. Практическая часть …………………………………………………….стр 8

2.1 Методика синтеза меда …………………………………………………………..стр 8

2.2 Результаты исследования ………………………………………………………..стр 9

2.3 Результаты анкетирования …………………………………………………........стр 11

Выводы ………………………………………………………………………………..стр 12

Список литературы ..……………………………………………………………….....стр 13

Приложения ………………………………………………………………………......стр 14

Введение

«Мёд ... в ряде других вечных ценностей вместе с золотом, серебром,

алмазами, мёд также есть эталон вечной и незыблемой ценности.

Более того, он так же исключителен и уникален на земле,

как исключительна и уникальна сама пчела»

В. Солоухин.

Часто в своей жизни мы не думаем о том, что многие повседневные продукты - это раскрученные рекламой бренды с присущими каждому из них ценными свойствами. Например, хлеб воспринимается неким благородным продуктом, созданным нелёгким людским трудом, который даже в тяжёлые времена может насытить человека, утолить его голод. Молоко, причём обязательно с характеристикой «деревенское», дарует силу и здоровье нашей главной надежде в жизни - детям, отдыхающим за городом у бабушки с дедушкой.

Очень сложно догадаться из чего и в каких условиях делают то, что продают. К сожалению, в наши времена, ареол загадочности и секретности присущ любому продукту. Поэтому надо быть внимательным при покупке товара.

По телевидению и в СМИ постоянно идёт реклама мёда. Мне стало интересно, как можно отличить натуральный мёд, приносящий пользу для здоровья, от меда созданного искусственным путем.

Актуальность темы. Мёд - это целебная загадочная формула полей и его главных знатоков и хранителей-пчёл.
Чтобы покупатель не заметил подделку, реализаторы иногда идут на различные ухищрения. В мёд добавляют то, чего в нём никогда не было. Это придаёт мёду хороший естественный вид, но все целебные свойства сводятся к нулю.

Цель: создание искусственного меда.

Объект: искусственный и натуральный мед

Предмет: сравнительный анализ натурального и искусственного меда

Задачи:

• определить значимость мёда в древние времена;

• выяснить влияние мёда на организм человека;

• сравнить характеристики искусственного и натурального мёда;

• выявить предпочтения в выборе мёда.

Гипотеза: предположим, что искусственный мед обладает характеристиками натурального меда.

Методы исследования:

• Химический эксперимент

• Наблюдение и сравнение

• Опрос

• Анкетирование

• Обобщение полученных знаний.

Глава 1. Обзор литературы по теме исследования.

1. История возникновения, получения меда.

Уже в древности наши первобытные предки научились добывать сладкое лакомство - мед. В Испании найдены наскальные рисунки, относящиеся к 7000 году до нашей эры. Для того, чтобы добыть мед им необходимо было найти в лесу гнезда диких пчел. Позднее, древние люди научились в домашних условиях разводить пчел. Это произошло приблизительно в 600 году до нашей эры. Долгое время этот сладкий продукт считался священным. Тем более, что его было очень мало и довольно таки сложно достать. В египетских пирамидах найдены папирусы, где описывается использование меда не только как продукта питания, но и как лечебного средства.

Использовать эту сладость в кулинарии могли позволить себе только обеспеченные люди. Можно сказать, что данный продукт из-за своей дороговизны был элитным и довольно престижным. Так было на протяжении около тысячи лет. Стоит отметить, что вопрос о том, где купить качественный натуральный мед даже не поднимался. Различные подделки, фальсификаты появились значительно позже, в связи со всеобщим распространением этого вкусного и полезного продукта. После того, как сахар стал достаточно доступным для разных слоев населения, он покорил кулинарию, заменив «пчелиный нектар». Сейчас подарок пчел используют на кухне, в основном в кондитерском деле.

На Руси история меда имеет особое значение и давние традиции. Люди, добывавшие мед назывались бортниками. Они берегли толстые, старые деревья, в которых выдалбливали борти, то есть отверстия, где и устраивали медовые склады. На Руси этот сладкий продукт был широко известен. Его любили и великие князья и простой народ. Древнерусские леса, не тронутые цивилизацией были благоприятны для пчел. Некоторые иностранцы отмечали, что Русь «текла медом». Известно так же, что сладкий, тягучий, золотой мед в древние времена являлся главным экспортным товаром.

А вот в Северную Америку пчел завезли только в середине семнадцатого века. Существовавшие местные пчела не давали меда. Ранние поселенцы заметили, что насекомым нравятся деревья с пустыми дуплами. Они придумали специальную схему, для того что бы удерживать пчел в дуплах. Ульевое пчеловодство у них появилось в середине девятнадцатого века.

Это был век открытий для меда. Когда на Западе переняли культуру пчеловодства, их ученые занялись усовершенствованием пасеки. Конец века стал временем популяризации пчеловодства и знаний о них. Появилось несколько кинофильмов и масса литературы. А в России в 1891 году было основано общество пчеловодов.

После появления сахара, на Руси медоварение потеряло былой размах, а впоследствии исчезло и вовсе.

1.2 Состав меда.

Основным компонентом мёда являются углеводы, растворенные в небольшом количестве воды.

Основные компоненты мёда

• Фруктоза 38,0 %

• Глюкоза: 31,0 %

• Сахароза: 1,0 %

• Вода: 13,0-20,0 %

• Другие сахара: 9,0 % (Мальтоза, Метилитоза и т. д.)

• Зола: 0,17 %

• Прочее: 3,38 %

Основную часть меда составляют сахара (глюкоза, фруктоза, мальтоза, трегалоза, сахароза и др.), общее содержание которых достигает 80%. Глюкоза и фруктоза занимают большую часть в созревшем меде, до 80-90% от суммы всех сахаров. Это содержание сахаров является конечным в серии ферментативных процессов растительных и пчелиных карбогидраз. Доля каждого вида сахара зависит от активности ферментов, состава и происхождения сырья, из которых создается мед, зрелости меда. Мальтоза синтезируется в процессе созревания меда, и ее количество может достигать 6-9%. Сахароза гидролизуется под действием фермента инвертазы, и после созревания меда ее содержание колеблется от 0 до 1-1,5%, в падевом - до 3%. В сахарном созревшем меде содержание сахарозы составляет всего 1-3%. В несозревших медах содержание сахарозы может достигать 13-15%, особенно при обильных сборах нектара с липы мелколистной, в нектаре которой преобладает данный сахар. Хранившийся мед обычно содержит меньше сахарозы, чем свежеоткаченный.

Мед состоит из воды (16-21%) и сухих веществ, среди которых преобладают сахара (до 75%). К сахарам, обнаруженным в меде, относится глюкоза (35%), фруктоза (35%), сахароза (не более 7%). В состав меда входят белки (0,04-0,30%) как растительного (из нектара растений), так и животного происхождения (из организма пчел). В меде содержится до 0,43% кислот. Преобладают органические кислоты, из которых наибольшее количество яблочной, значительно меньше лимонной, щавелевой и молочной. Из неорганических кислот в меде обнаружены соляная и фосфорная. В состав меда входят ферменты инвертаза, диастаза, липаза и каталаза, а также минеральные (от 0,03 до 0,2%) вещества. Это калий, натрий, магний, железо, фосфор, значительно меньше алюминия, меди, марганца, свинца и цинка. Мед богат витаминами.

1.3 Влияние меда на организм человека.

Полезное влияние меда на организм человека многообразно. Однако во многих отношениях его воздействие на физиологические процессы еще недостаточно изучено. Достоверно известно следующее:

• мед - прекрасный высококалорийный пищевой продукт (100 г меда дают около 350 ккал).

• вкусный и ароматный сам по себе, он улучшает вкус пищи;

• хорошо всасывается и усваивается. Легче усваиваемый в организме, чем обычный сахар, мед является весьма ценным диетическим продуктом;

• обладает двояким действием на аппетит: усиливает ослабленный, тормозит повышенный.

• двояко действует и на секреторную функцию желудка: или повышает ее, или понижает в зависимости от способа и условий применения;

• оказывает нормализующее и послабляющее влияние на кишечник при вялой перистальтике и запорах, особенно в сочетании с пшеничными отрубями;

• быстрая всасываемость меда в кишечнике и поступление в печень обеспечивают стимулирование многообразных ее функций;

• благоприятно влияет на сердечно-сосудистую и нервную системы;

• отмечено повышение обменных процессов, ощутимое повышение мышечной работоспособности и сократительной деятельности сердца при регулярном ежедневном приеме вместо сахара 100-150 г меда;

• в разных странах мед традиционно употребляют в качестве противоядия при отравлении растительными, животными и минеральными ядами. В народной медицине несколько ложечек меда с холодной водой или теплым чаем употребляются как противоядие при укусах змей и бешеных собак, при пищевых отравлениях;

• натуральный пчелиный мед обладает также и сильными противомикробными свойствами, порой даже более сильными, чем антибиотики. 9-10% -ный раствор меда убивает многих микробов через 24-48 ч.

• мед успешно использовался и используется в настоящее время для консервирования различных растительных и животных пищевых продуктов, например, сливочного масла. Для этого в чистую стеклянную банку, смазанную внутри медом, плотно укладывают масло и заливают медом слоем в 2-3 см. В таких условиях масло даже при температуре + 20°С может сохраняться до 6 мес. Подобным образом можно консервировать и другие пищевые продукты. Древние римляне консервировали медом коренья, цветы, семена, мясо и даже редкостную дичь, доставляемую из далеких завоеванных стран. Арабы и сейчас, в наши дни, для предохранения мяса от гниения консервируют его в меде;

• выявлено также благоприятное стимулирующее влияние меда, вернее, его биогенных стимуляторов, на общее самочувствие, умственную и физическую работоспособность человека, так как мед способствует расширению сосудов головного мозга и сердца, чем улучшает деятельность нервной и эндокринной систем. Это действие меда усиливается микроэлементами и биогенными стимуляторами, активизирующими, по данным академика Филатова, деятельность ферментов тканевого дыхания и повышающими общий жизненный тонус организма.

ГЛАВА 2. Практическая часть

2.1 Методика синтеза меда.

В начале нашей работы нами синтезировался искусственный мед по следующей рецептуре: приготавливался сахарный сироп 80%, затем в него добавляют 0,3-0,4% лимонной кислоты и подвергали кипячению в течение 30 мин при температуре 140 градусов. Поскольку при первом синтезе меда не выдерживали температурный интервал, поэтому в ходе реакции получился вязкое вещество, по вкусу напоминающее карамель. При остывании которой твердела и дальнейшее определение каких либо характеристик было не возможно.

В дальнейшем использовали рецептуру: в 100 г сахара растворить в 40 мл воды, в полученный густой сироп добавить 0,8 г лимонной кислоты. Сироп нагреваем на водяной бане в течении 40-60 мин, при температуре 85-92 Сº при постоянном помешивании. При остывании раствора добавляют 50% раствор соды, для нейтрализации кислоты.

В ходе данного синтеза получили 3 образца синтезированного меда. К пробе №1 добавили ложку меда, но не использовали раствор соды для нейтрализации лимонной кислоты.

Проба №2 получен мед без добавления натурального меда, добавив 2мл 50% раствора соды для нейтрализации кислоты.

Проба №3 без добавления дополнительно меда, добавив 10 мл 50% раствора соды.

2.2 Результаты исследования

В различной литературе мы, узнали, что основные визуальные критерии оценки натурального меда:

• запах- цветочный , ароматный, медовый. Исключение составляют сорта меда из растения иван-чая;

• вкус - терпкий, может вызвать легкое жжение в горле;

• консистенция - однородная масса, которая не разделяется на слои;

• не пенится;

• при переливании в банку будет тянуться струйкой и будет образовывать «горку».

Сегодняшние требования по качеству на международном рынке меда заключаются в контроле над следующими физическими и химическими свойствами: водность, электропроводность, содержание минеральных веществ (золы), свободная кислотность, диастазная активность, массовая доля сахарозы.

В ходе исследования были синтезированы 3 образца меда и 1 образец натуральный мед. Каждой пробе была дана органолептическая оценка по цвету, вкусу, запаху и консистенции. А также был проведен физико-химический анализ по следующим показателям: наличие механических примесей; массовая доля сахарозы; активность диастазы (диастазное число); наличие сахарной (свекловичной патоки); наличие крахмальной патоки; наличие муки или крахмала; наличие желатина; наличие мела; признаки брожения.

• Органолептический анализ образцов (вкус, цвет, запах, консистенция)

Исследование №1. Был проведен анализ цвета проб медов по шкале Градера, где мед обозначается не обычными названиями, такими как желтый, желто-зеленый, зеленый, сине-зеленый, а приводится в мм (Приложение 1).

Вкус меда определяли при его нагревании до 30-60°С (сладкий, горький, кислый), при этом отмечали вкусовые дефекты.

Запах (аромат) меда определяли, поместив в стеклянный стакан 30-40г меда. Закрыли плотной крышкой и на 10мин поставили на водяную баню (45-50°С). Затем сняли крышку и сразу же определили запах меда и обонятельные дефекты проб.

Для определения консистенции (вязкости) меда в него погружали ложку, затем ложку извлекали и оценивали характер стекания меда: жидкий мёд - на шпателе мёд, который стекает мелкими, частыми каплями; вязкий мёд - на шпателе мёд, стекающий крупными, редкими, вытянутыми каплями; очень вязкий мёд - на шпателе мёд, который, стекая, образует длинные тяжи; плотная консистенция - шпатель погружается в мёд под давлением.

Вывод: разные пробы имеют разнообразный вкус, цвет, аромат, консистенцию.

Исследование №2. Для определения наличия механических примесей (опилок, песка и др.) 5 г меда растворяли в 5 мл дистиллированной воды, нагревали до 50°С. Затем раствор меда выливали в цилиндр из светлого стекла емкостью 100 мл. Раствор оставался чистым, если бы были примеси, то они находились бы на поверхности или на дне цилиндра.

Вывод: Механических примесей в пробах меда не обнаружено.

Исследование №3. Для определения водности в предварительно взвешенную чистую пробирку наливали 10мл подогретого меда. Затем взвешивали и определяли массу чистого меда. По формуле ρ=m\V, где ρ - плотность, m - масса, V - объем вычислили плотность каждой пробы меда. Норма плотности меда - 1,35г\см³. Если плотность меда меньше нормы, это говорит об избытке воды.

Вывод: образец 1 имеет плотность 1,5075 г\ см³ , второй образец имеет 1,66г\см³, третий образец имеет 1,73 г\см³, натуральный мед - 1,31 г\см³ Плотность выше у синтезированных образцов.

Исследование №4. Электропроводность - косвенный путь измерения минерального содержания меда. Электропроводность зависит от содержания зольных кислот меда: чем выше их содержание, тем выше результат электропроводности.

Вывод: В результате проведенных опытов не один мед не проводит электрический ток, вольтметр не показывает изменения в электрической цепи.

Исследование №5. Наличие фермента диастазы, который добавляется в мед пчелами, определяли при добавлении в пробирку 4,5 мл 10% раствора меда добавить 5,5 мл воды , 0,5 мл 0,58% раствора поваренной соли и 5мл 1% раствора крахмала, тщательно перемешать. На водяной бане нагревать в течении 1 часа при температуре 40 градусов. Охладить раствор до комнатной температуры добавить 1 каплю раствора йода все тщательно перемешать. Окрашивание раствора в синий цвет указывает на отсутствие в нем фермента диастазы, и, следовательно, мед не натуральный.

Вывод: искусственный мед не содержит фермент диастазы, который вырабатывается пчелами.

В натуральном меде диастазное число равно 7,3.

Исследование №6. Для определения примесей крахмала или муки в раствор меда (1:1) добавляли по капле настойки йода. При наличии синей окраски можно судить о примеси крахмала или муки.

Вывод: Во всех пробах не происходило изменение цвета.

Исследование №7. Для определения примеси мела в каждую пробу добавляли немного уксусной кислоты. Образование газа говорит о наличии мела.

Вывод: Исследование не показало наличие мела в пробах.

2.3 Результаты анкетирования

Участникам анкетирования были предложены 4 образца меда, 3 из образцов нами синтезированы, а четвертый натуральный мед.

Вопрос 1. Проранжируйте образцы по вашему вкусу.

Вопрос 2. Какой из медов, по вашему мнению, натуральный?

Выводы

В заключение своей исследовательской работы можно сделать выводы:

• В древние времена мёд считался элитным продуктом и стоил очень дорого, впоследствии после приручения пчёл, стал широко распространен. Его популярность снизилась после появления сахара;

• Мёд является полезным продуктом во всех отношениях, хотя его влияние на физиологические процессы недостаточно изучены;

• Искусственный мёд по внешним признакам похож на натуральный, на этом сходства заканчиваются;

• Мы провели опрос среди учащихся и работников нашей школы в ходе, которого выяснили, что школьники отдают предпочтение синтетическому мёду.

Список литературы

1) Захарова Н.И. Экспресс-методы экспертизы качества пчелиного меда. М.: Просвещение, 2000г.

2) Стряпунин И.А. Полезное о меде. М.: Знание, 2003

3) Шабаршов И.А. Юному пчеловоду: Книга для учащихся. М: Просвещение, 1983г.

4) Собовай Т.М. Мед и медовая кулинария. М: Высшая школа, 1990г.

3) Щербин П.С. Пчеловодство. Л.: Сельхозпромиздат, 1956. - 170с.

интернет ресурс:

5)wwwHYPERLINK "bee-hоney.ru/".HYPERLINK "bee-hоney.ru/"beeHYPERLINK "bee-hоney.ru/"-HYPERLINK "bee-hоney.ru/"hHYPERLINK "bee-hоney.ru/"оHYPERLINK "bee-hоney.ru/"neyHYPERLINK "bee-hоney.ru/".HYPERLINK "bee-hоney.ru/"ru

5) wwwHYPERLINK "znaytovar.ru/".HYPERLINK "znaytovar.ru/"znaytovarHYPERLINK "znaytovar.ru/".HYPERLINK "znaytovar.ru/"ru

6) wwwHYPERLINK "pchely-med.ru/".HYPERLINK "pchely-med.ru/"pchelyHYPERLINK "pchely-med.ru/"-HYPERLINK "pchely-med.ru/"medHYPERLINK "pchely-med.ru/".HYPERLINK "pchely-med.ru/"ru

7) wwwHYPERLINK "histpro.narod.ru/".HYPERLINK "histpro.narod.ru/"histproHYPERLINK "histpro.narod.ru/".HYPERLINK "histpro.narod.ru/"narodHYPERLINK "histpro.narod.ru/".HYPERLINK "histpro.narod.ru/"ru

8) wwwHYPERLINK "medoterapia.ru/".HYPERLINK "medoterapia.ru/"medoterapiaHYPERLINK "medoterapia.ru/".HYPERLINK "medoterapia.ru/"ru

Приложение 1

Определяемые характеристики

Проба 1

Проба 2

Проба 3

Эталон

Цвет

экстра-белый или экстра-светлый

Водно-белый или водно-прозрачный

Светло-янтарный

Темный

Аромат

Медовый аромат

-

-

Приятный, нежный, без постороннего запаха.

Вкус

Кисло-сладкий

С сильной кислинкой

Карамельный вкус

Терпкий

Консистенция

Жидкий мед

Вязкий мед

Плотная консистенция

Наличие мела

Отсутствие содержания мела

Наличие крахмала

Отсутствие содержание крахмала

Наличие механических примесей

Механические примеси отсутствуют

Определение диастазного числа

-

-

-

7,3

Плотность

1,5075

1,66

1,73

1,31

Цвет меда в мм по Градеру: