Конспект занятия «Анализ качества продуктов питания»

Конспект занятия «Анализ качества пищевых продуктов»

Цель: анализ качества продуктов питания, с использованием возможностей цифровой лаборатории.

Задачи:

1. Сформировать у учащихся представление о водородном показателе растворов на основе выполнения опытов по определению рН.

2. Сформировать у учащихся интерес к проблеме здорового питания.

3. Активизировать познавательную активность учеников в процессе проведения эксперимента.

Форма работы: фронтальная (демонстрационный опыт)

Тип занятия: изучение нового материала

Ведущий метод: объяснительно-иллюстративный

Реактивы и оборудование: молоко, творог, газированные напитки, 2% спиртовой раствор фенолфталеина, дистиллированная вода, 0,1 М раствор едкого натра; цифровая лаборатория «Архимед», лабораторный комплект для учебной практической и проектной деятельности по естествознанию, датчик рН, химический стакан, бюретка, конические колбы для титрования,.

Ход занятия

Смысловые блоки

Основное содержание

1. Мотивация учащихся

Добрый день, уважаемые гости! Мы покажем вам фрагменты занятий элективного курса «Химический эксперимент» в 9 и 10 классах с использованием цифровой лаборатории «Архимед», лабораторного комплект для учебной и проектной деятельности по естествознанию, микролабораторий.

1а. Поднимите, пожалуйста, руку, кто сегодня завтракал?

1б. Вопрос обеспечения пищей был одним из самых существенных для человека. С появлением новой техники и новейших технологий количество и разнообразие продуктов питания постоянно увеличивается. Хотя основная проблема обеспечения пищей не перестала быть актуальной' содержание её изменилось. На сегодняшний день остро встал вопрос о качестве потребляемой нами продуктов питания.

Кто из Вас может с уверенностью сказать о том, что употребляет пищу, удовлетворяющую стандартам качества?

2. Изучение нового материала

2. В настоящее время существуют специальные организации, которые следят за качеством производимых продуктов питания. При этом все эти учреждения используют в своей работе различные методики проведения анализа. На сегодняшнем занятии мы с Вами возьмём на себя роль экспертов качества. Ведь недаром в древней китайской мудрости говорится:

Расскажи мне, и я забуду.

Покажи мне, и я запомню.

Дай мне попробовать, и я научусь.

Мы будем использовать для анализа молоко, творог, газированные напитки.

В нашей работе мы будем исследовать кислотность этих продуктов.

Согласно исследованиям Т. Пауль, кислый вкус кислых жидких веществ зависит не от количества кислоты, а от концентрации водородных ионов.

Концентрацию ионов водорода называют водородным показателем - рН.

рН = - lg [Н⁺]

Величина водородного показателя характеризует реакцию среды: кислую (рН < 7), нейтральную (рН = 7) и щелочную (рН > 7)

Водородный показатель и реакция среды могут быть определены с помощью индикаторов (метилоранжа, фенолфталеина, лакмуса), а также, при этом точнее с помощью специальных приборов рН-метров.

Существуют различные физико-химические методы анализа. Мы для определения кислотности будем использовать метод кислотно-основного титрования. Вспомним основы данного метода.

Анализ качества пищевых продуктов.

Анализ кислотности молока

- Молоко содержит в своем составе жиры (в виде эмульсии), белки - казеин, альбумин, глобулин (в виде коллоидного раствора), растворённые в воде азотистые небелковые вещества, соли и молочный сахар - лактозу (формулу на доске).

Процесс скисания молока связан с образованием молочной кислоты (С₃Н₆О₃) в результате молочнокислого брожения, образующейся из лактозы, глюкозы.

Схема на доске:

Лактоза → гидролиз → глюкоза → брожение → молочная кислота

Реакция молочнокислого брожения глюкозы:

С₆Н₁₂О₆ → 2 СН₃ - СН (ОН) - СООН

Определение кислотности молока основано на методе кислотно-основного титрования.

В процессе работы мы определяем какое количество гидроксида натрия пошло на полную нейтрализацию молочной кислоты и по формуле высчитываем кислотность.

Опыт №1. Определение кислотности молока.

Форма работы: индивидуальная (в группах)

Оборудование и реактивы: молоко, 0,1 М раствор гидроксида натрия, бюретка, воронка, колбы для титрованиия, фенолфталеин, цифровая лаборатория, рН-метр,.

Ход опыта: В колбу для титрования наливают 10 мл молока, 20 мл дистиллированной воды, 5 капель 2% раствора фенолфталеина. Затем опускают датчик рН и начинают по каплям из бюретки прибавлять 0,1 М раствор едкого натра до рН 8,2 (по показаниям прибора), фиксируя при этом цвет индикатора (появление розоватой окраски). Полученные данные занести в таблицу №1 .Опыт повторяют 3 раза.

Таблица №1 - Кислотность молока

Образец молока

Объём молока, мл

Объём, прилитого раствора NaOH, мл

Среднее значение объёма, прилитого раствора NaOH, мл

Кислотность молока, град

Молоко, находившиеся 0 ч при комнатной температуре

образец 1

образец 2

образец 3

Молоко, находившиеся 12 ч при комнатной температуре

образец 1

образец 2

образец 3

Молоко, находившиеся 24 ч при комнатной температуре

образец 1

образец 2

образец 3

Результаты измерений: вычислить кислотность пастеризованного и не пастеризованного молока в условных градусах Тёрнера по формуле:

Кислотность молока = V_р(NaOH) · 10

Свежее молоко имеет 16-18 градусов кислотности по Тёрнеру. Предельная кислотность свежего молока 20 градусов.

Задание.

1. Сделать вывод о свежести использованного молока

2. Чем вызвана кислотность молока, какая кислота образуется при скисании молока? Напишите уравнения реакции образования этой кислоты и её нейтрализации гидроксидом натрия.

3. Построить график зависимости кислотности молока от времени нахождения при комнатной температуре.

Опыт №2. Определение кислотности газированных напитков.

Форма работы: индивидуальная (в группах)

Цель работы: сравнить питьевые напитки по показателю кислотности.

Задачи:

• Измерить уровень кислотности питьевых напитков и сравнить показатели друг с другом, с водопроводной водой, данными кислотности слюны и желудочного сока;

• Дать рекомендации.

Методика исследования:

1. Измерить уровень кислотности напитков при комнатной температуре используя датчик кислотности и персональный компьютер NOVA цифровой лаборатории «Архимед». Заполнить таблицу:

Жидкость

Кислотность

рН

Диапазон рН по ГОСТу

для питьевой воды

6-9

Кислотность слюны

6,8-7,4

Кислотность желудочного сока

1,5-2,5

Наименование напитка

Объем образца, мл

Значение рН

Среднее значение рН

Водопроводная вода

2. Сравнить полученные показатели друг с другом, с водопроводной с данными кислотности слюны и желудочного сока;

3. Сделать выводы и дать рекомендации.

Анализ кислотности творога

Опыт №3. Определение кислотности творога

Форма работы: индивидуальная (в группах)

3.Обобщение и систематизация знаний.

4.Домашнее задание.

Использованная литература

Кислотность творога, прежде всего, свидетельствует о принадлежности к тому или иному сорту.

Так известно, что (запись на доске):

• Высший сорт творога имеет кислотность не более 200

• 1-й творога имеет кислотность не более 220,

• 2-й сорт творога имеет кислотность не выше 240 градусов.

Оборудование и реактивы: разные виды творога, 0,1 М раствор гидроксида натрия, бюретка, воронка, колбы для титрованиия, фенолфталеин, цифровая лаборатория, насадка - рН-метр, .

А) Ход опыта: В колбу для титрования помещают 10 г творога (очистить от изюма и др. включений) и небольшими порциями приливают 20 мл воды, нагретой до 30-40 ⁰С. Творог тщательно перемешивают стеклянной палочкой. Прибавляют 5 капель спиртового раствора фенолфталеина. Начинают титрование 0,1 М раствором едкого натра до появления розовой окраски.

Б) Настройка параметров измерения:

1) частота измерений - каждую секунду;

2) число замеров - 1000

Ход опыта: В колбу для титрования помещают 10 г творога (очистить от изюма и др. включений) и небольшими порциями приливают 20 мл воды, нагретой до 30-40 ⁰С. Творог тщательно перемешивают стеклянной палочкой. Прибавляют 5 капель спиртового раствора фенолфталеина. Помещают в раствор датчик рН, начинают регистрацию данных, одновременно прибавляя 0,1 н. раствор гидроксида натрия до рН 8,2 (появления розовой окраски). Опыт повторяют 3 раза.

Полученные данные занести в таблицу №4.

Таблица № 4. Кислотность творога

Образец творога

Масса творога в образце, г

Объём, прилитого раствора NaOH, мл

Среднее значение объёма, прилитого раствора NaOH, мл

Кислотность творога, град

Образец творога 1

1

2

3

Образец творога 2

1

2

3

Результаты измерений: вычислить кислотность образцов творога по формуле:

Кислотность творога = V (NaOH) · 20

Задание.

Сделать вывод о принадлежности исследованного творога к определённому сорту, по записи, приведённой выше

ИТОГ:

1.Какой метод мы использовали для определения качества продуктов питания? (Метод кислотно-основного титрования)

2. Как изменяется значение рН в зависимости от среды?

• В кислой среде рН < 7;

• В щёлочной рН>7;

• В нейтральной рН = 7

3. Как изменяется цвет индикатора (фенолфталеина) в зависимости от среды? (в кислой и нейтральной - бесцветный, в щелочной - розово-малиновый)

Домашнее задание:

Систематизировать полученные результаты и подготовить доклад по теме «Анализ качества пищевых продуктов» и донести полученные результаты до одноклассников на классных часах или уроках химии, биологии.

Литература:

1) А.В. Кузнецова. Практикум по прикладной химии: Учебное пособие (ПГПУ им. В. Г. Белинского). Пенза, 2004. С. 67- 70

2) Роева Н. Н., Клячко Ю. А, Кирничная В. К. Методы исследования свойств сырья и продуктов питания. Лабораторный практикум для студентов технологических специальностей. М.: 2000. - С. 24-26