Автор:
Мочерняк Іванна,
учениця 8-А класу
Микуличинської ЗОШ І-ІІІ ст.
Яремчанської міської ради Івано-Франківської області

Науковий керівник:
Білинська Олександра Степанівна,
вчителька хімії
Микуличинської ЗОШ І-ІІІ ст.
Яремчанської міської ради Івано-Франківської області
лауреатка V Всеукраїнського Інтернет-конкурсу
„УЧИТЕЛЬ РОКУ – 2020” за версією науково-популярного
природничого журналу „КОЛОСОК” у номінації „Хімія”

Актуальність дослідження.

В наш час набули актуальності різноманітні продукти харчування у різного виду упакуваннях – вакуумних, пластикових контейнерах, пляшках. Герметичність тари забезпечує продовження терміну зберігання продуктів, адже відсутність кисню не дозволяє розмножуватися хвороботворним шкідливим вірусам, бактеріям.

Можна назвати історичним феноменом те, що якість, як категорія, є національною ідеєю всіх розвинутих країн світу. Стосується це будь-якої продукції, послуг, соціального забезпечення, всіх сфер діяльності людини в цілому. Саме високі вимоги до якості продукту і дотримання цих вимог забезпечує домінування продукції розвинутих країн на світовому ринку, забезпечує їхню безпеку, конкурентоздатність і дозволяє відігравати провідну роль у світовому розподілі праці.

На відміну від європейських країн на Україні головним критерієм для бізнесу і споживача виступає зовсім не якість товару в цілому і продуктів харчування зокрема, а ціна. Державний контроль не в змозі припинити як випуск вітчизняної низькоякісної продукції, так і ввіз на територію України товарів сумнівної якості, що в першу чергу стосується продуктів харчування та напівфабрикатів.

Така ситуація може призвести до істотного погіршення здоров’я населення, зростання соціальної напруги, зниження рівня вітчизняного виробництва.

Саме тому рядовому споживачу необхідно вміти орієнтуватися в широкому асортименті товарів, володіти необхідними знаннями та уміннями, як відрізнити якісний товар від поганого, вибрати для себе не тільки дешевий, а ще й свіжий товар! Адже останнім часом у багатьох супермаркетах практикується значна знижка на товари, у яких вже закінчився термін придатності або які у процесі транспортування втратили естетичний вигляд.

Ці чинники і обумовлюють актуальність мого дослідження.

Мета мого проекту – дізнатися, яким способом можна контролювати якість продукції, провести і самій контроль якості молочних, м’ясних продуктів та яєць.

Державний нагляд і контроль за якістю та безпекою харчових продуктів здійснюється згідно із Законами України “Про забезпечення санітарного та епідемічного благополуччя населення”, “Про ветеринарну медицину”, “Про захист прав споживачів”, “Про якість та безпеку харчових продуктів і продовольчої сировини”

У процесі виробництва харчових продуктів можуть застосовуватися харчові добавки, перелік яких затверджується Кабінетом Міністрів України. Для спеціалізованого дитячого харчування українське законодавство обмежує використання синтетичних харчових добавок.

В середині ХХ ст. А.В. Рейслером і А.І. Штенбергом було опубліковано першу книгу з експертизи харчових продуктів, у якій  обґрунтовано методику та основні етапи проведення харчової експертизи.

Сучасні методи досліджень дозволили встановити такі дози забруднення продуктів харчування, про які раніше не підозрювали навіть науковці, що дозволило зробити висновок про те, що абсолютно безпечних продуктів не існує, оскільки практично не існує жодного їхнього компонента, який не був би безпечним для тієї чи іншої категорії населення.

Я ставила перед собою завдання – використовуючи знання, отримані на уроках хімії, провести контроль над свіжістю продуктів, які ми постійно купуємо на базарі чи в магазині. Також я задумалася над тим, щоб цей аналіз не був надто складним, не потребував особливого обладнання і був доступний та недорогий для будь-кого.

Спочатку я ознайомилася з різними методами досліджень складу речовини. В Інтернеті знайшла цікаві відомості про роботи різних вчених у цьому напрямку. Шлях моїх міркувань був таким.

Отже, все завдання – контроль якості продуктів – можна розбити на наступні підзавдання:

1. Контроль герметичності тари;
2. Контроль якості самого продукту.

Найпростіше, що доступно кожній людині – це візуальний контроль. Проте часто замало одного погляду, щоб можна було зробити висновок про герметичність тари. Тут на допомогу прийшла хімія, в арсеналі якої багато різних «кольорових» реакцій та методів аналізу, що базуються на зміні кольору речовин. Я ознайомилася з двома методами аналізу – люмінесцентним аналізом та індикаторним методом.

Люмінесцентний аналіз – дає змогу встановити склад і природу продовольчих продуктів.

Цей метод ґрунтується на здатності багатьох сполук після їх опромінення ультрафіолетовими променями в темноті випромінювати видиме світло.

• Свіжа риба випромінює голубий колір;
• Та, що псується – фіолетовий;
• Здорова картопля – темний колір;
• Уражена грибком фітофторою – блакитний;
• Підморожена – білий.

Проте зрозуміло, що самій провести такі дослідження неможливо ні мені, ні звичайному покупцю. В Інтернеті я прочитала про дуже цікаві винаходи! А саме.

1. Ендрю Мілс і Девід Хазафі з університету Стратклайда (Великобританія) розробили забарвлюючу композицію блакитного кольору, яка при опроміненні ультрафіолетом втрачає колір і стає чутливою до кисню.

Вихідне забарвлення барвника відновлюється тільки в результаті контакту з киснем. Кисневочутливі чорнила  мають велику  перевагу над традиційними методами визначення кисню, вони дешеві і прості у використанні – на наявність кисню вказує колір, який  можна спостерігати неозброєним оком. Мілс підкреслює, що нові чорнила легко наносяться на полімери, які використовуються для упаковки продуктів харчування.

2. Свіжість продуктів можна буде визначити за кольором етикетки.

Китайські вчені винайшли етикетку, що визначає термін придатності продукту, змінюючи свій колір. У розробці використані металеві наностержні, які під впливом різних хімічних речовин змінюють колір етикетки. Він змінюється в діапазоні від червоного до зеленого залежно від свіжості продукту. Розробка допоможе покупцям краще прогнозувати дату закінчення терміну придатності продуктів. Новинку продемонстрували на засіданні Американського хімічного товариства в Далласі.

3. За допомогою телефону можна визначити свіжість продуктів!

Хімік Hongying Zhu з Університету Каліфорнії створив пристрій, що визначає, чи безпечно вживати в їжу будь-який продукт. Це мініатюрний сканер розпізнає присутність бактерії E.Coli. Його можна під’єднати до мобільного телефону, щоб завжди мати під рукою. Якщо виникають сумніви в свіжості продукту, кількох секунд роботи сканера буде достатньо, щоб виявити присутність хвороботворних бактерій. Поки сканер працює тільки з рідкими середовищами, але можливо, вчені вдосконалять його для роботи з твердими продуктами.

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА

Тому я зосередилася над іншим питанням – як проконтролювати якість самого продукту, як визначити, чи не почалися в ньому шкідливі для нашого здоров’я процеси. Для дослідження я вибрала найбільш уживані продукти – молочні, м’ясні та яйця. Ці продукти багаті на білок, а, як відомо, білок здатний скоро псуватися. Продукти купила на базарі і у супермаркеті ВОПАК, молоко та яйця взяла і домашні, і куплені. Яйця досліджувала, враховуючи той факт, що при розкладі білка утворюється газ з неприємним запахом, а, отже, старе яйце повинно було би спливати у воді за рахунок утворення цього газу.

Методика проведення досліду.

Налила  в склянку воду і розчинила в ній столову ложку солі, потім опустила яйце. Свіже яйце опустилося на дно. Те, що сплило, в їжу не годиться – в ньому вже почав розкладатися білок. Якщо над поверхнею розчину видно сторону яйця – йому більше 17 днів і воно не повинно вживатися в їжу!

Молоко та м’ясні продукти досліджувала, використовуючи індикаторний метод. 

 Цей метод базується на властивості індикаторів змінювати своє забарвлення залежно від рН розчину. Індикатори являють собою слабкі кислоти або основи, у яких дисоційована або недисоційована форма має різне забарвлення. Значення рН, у межах яких індикатор змінює своє забарвлення, складають інтервал, чи зону, зміни індикатора. Ці зони можуть перебувати як у кислому, так і в лужному середовищі, а іноді захоплюють обидві зони.

Найпростіше визначити рН колориметричним методом використовуючи універсальний індикатор, який складається з суміші індикаторів: 0,1 метиленового червоного, 0,2 г бромтимолового синього і 0,4 фенолфталеїну, розчинених у 500 мл етанолу.

Я використовувала індикаторний папір – цей метод менш чутливий, але більш доступний.

Методика проведення досліду.

Спочатку приготувала водну витяжку 1:4. Для цього взяла 20 г фаршу,  розтерла у фарфоровій ступці, в яку додала трохи води. Вміст ступки перенесла у плоскодонну колбу, закрила корком, вміст струсила 3 хв., потім 2 хв. відстоювала і 2 хв. знову збовтувала. Витяжку профільтрувала.

Порядок визначення рН. Отриманою витяжкою капнула на універсальний індикаторний папір. Одержане забарвлення порівняла з даними еталонної шкали на тубусі з індикаторними смужками.

З м’ясом (курячим філе) можна провести дослід, просто вимочивши їх у воді і перевіривши кислотність води.

Визначити кислотність молока дуже просто – достатньо капнути крапельку молока на папір! Такий аналіз можна провести на базарі – адже часто продавці пропонують скуштувати молоко на смак, запевняючи, що воно свіже. Замість злизати крапельку з руки – можна вмочити в неї індикаторний папір.

В літературі знайшла дані про аналіз індикаторним методом ковбасних виробів, дані і діапазон кислотності представлені у таблиці.

Я у своїх дослідженнях пішла далі і застосувала індикаторний метод дослідження і до молока, і до м’ясних напівфабрикатів – фаршу і охолодженого курячого філе. В цьому і полягає новизна мого дослідження.

В результаті проведених дослідів отримала такі результати.

Результати мого дослідження ковбас порівняла з встановленими науковими даними і зробила висновок щодо вживання в їжу.

Отже, в результаті досліджень я дійшла до цікавих висновків.

1. Провести контроль свіжості продуктів можна досить простими, дешевими і доступними методами – для цього потрібні вода, сіль та індикаторний папір.
2. Не завжди продукти, придбані на базарі, є свіжими, або були порушені умови їх зберігання. Часто вони будуть дешевші, чим у магазині, але це може бути шкідливим для нашого організму.
3. Вакуумна упаковка – не гарантія якості продукту. Скоріше – навпаки. Адже, щоб продовжити термін придатності продукту, до нього завжди додають різні консерванти та харчові добавки, а це може викликати алергічні реакції, хвороби кишково-шлункового тракту та навіть онкозахворювання.

Огляд антибактеріальних матеріалів, призначених для обробки продуктів

Природа сама подбала про те, щоб дати нам антибактеріальні речовини. Це – в першу чергу всім добре відоме срібло. Є інший мінерал, мало відомий більшості людей, штучно створений вченими.

Штучний камінь Corian (Коріан) — оригінальний твердий матеріал для робочих поверхонь, який був винайдений фірмою DuPont в середині 1960-х років. Гарний, міцний, дуже модний і практичний. Сьогодні він широко використовується для оздоблення ванних кімнат і кухонь, підвіконь, стін, меблів та освітлювальної арматури. Широко застосовується в житловому сегменті ринку, цей матеріал швидко завоював популярність і в комерційному сегменті ринку, він використовується в медичних установах, готелях, ресторанах швидкого обслуговування, магазинах, банках, і салонах краси.

Corian (Коріан) — це непористий матеріал, що робить його стійким до плям і бактерій, він дуже міцний і довговічний. Дюпон надає 10-річну гарантію на вироби штучного каменю Corian. При випадковому пошкодженні Corian легко оновлюється — пошкодження від вогню, плями і подряпини можливо прибрати побутовими засобами, повертаючи йому первісну красу.

Цей матеріал повністю безпечний. В інструкції говориться: «Він дозволений для використання в контакті з їжею». Коріан – матеріал дуже гігієнічний. Тому на «коріановій» поверхні мікроби просто не виживуть. Саме тому він – ідеальний матеріал для виготовлення столів для обробки продуктів.

Не менш важливе значення мають чорнила, якими наносять маркування на вакуумні упаковки. Харчові чорнила Linx містять тільки їстівну сировину, яка відповідає вимогам Управління по санітарному нагляду за якістю харчових продуктів і медикаментів США (FDA) або Європейського Союзу (ЄС). При використанні в струменевих принтерах Linx ці чорнила являються повністю безпечним і універсальним засобом маркування харчових продуктів. Їх також можна використовувати для печатання на упаковці, яка знаходиться в контакті з продуктами харчування. Також їхньою особливістю є те, що вони не тільки не шкідливі, а ще й самі служать антибактеріальним компонентом – їхній склад не дозволяє бактеріям розмножуватися.

Опрацювавши дане питання, я дізналася багато нового про способи контролю якості продуктів, про нові відкриття, які призначені покращити якість продуктів, продовжити термін їх зберігання. Також спробувала і сама долучитися до важливого питання – як визначити якість продуктів? Думаю, такі прості методи контролю будуть доступні кожній людині. Головне – навчитися застосовувати набуті на уроках знання на практиці!

Список використаних першоджерел

Книги

1. Аналитическая химия. Кн. 1. М.:15. Химия, 1990. С. 119-138, 269-284. ПилипенкоА.Т., Пятницкий И.В.
2. Люмінесцентний аналіз. Збірка статей під редакцією М. А. Константінової-Шлезінгер, М., 1961. Е. А. Свіріденков.
3. Прилади й ефективні методи визначення активної кислотності рН продовольчих товарів//znaytovar, 3 з.
4. Методи дослідження м’яса і м’ясних продуктів. Методичні вказівки. Улан-Уде:ВСГТУ, 2005.- 78 ЗабалуеваЮ.Ю., Павлова С., ЛєсковаС.Ю.
5. Маренич М.М., Аранчій С.В., Марюха Н.С. Контроль якості і безпека продуктів харчування в ЄС. Міжнародне законодавство в галузі харчового ланцюжка і потенціал України відповідності даним стандартам

Електронні джерела

6. http://korusna.info/kulinariya/yak–vyznachyty–svizhist–kuryachyh–yayets.
7. http://www.taste-ukraine.com/show_article.php?lang=ua&id=51
8. http://uk.wikipedia.org/wiki

Переглянути презентацію.