тюменцева пособие

41

1.3. Определение реакции среды. Свежее мясо отличается явной кислой реакцией. Под влиянием бактерий с течением времени реакция становится щелочной.

Мясо промывают в холодной воде, вырезают изнутри небольшую часть и прикладывают к ней две полоски лакмусовой бумажки (красную и синюю). Если красная лакмусовая бумажка не изменила цвета, а синяя покраснела, следовательно, мясо свежее. Если в окраске полосок не произошло никаких изменений – это показатель, что мясо не “первой” свежести. Если синяя лакмусовая бумажка сохранила свой цвет, а красная посинела, то мясо порченое (даже если не было душка).

Исследовать качество мяса с помощью лакмусовой бумаги.

Опыт № 2. Молоко

Молоко является ценным пищевым продуктом. Примерный состав коровьего молока: вода – 87 %, молочный сахар – 4,7 %, жир – 3,9 %, белки – 3,2 %, минеральные вещества – 0,7 %, витамины, ферменты. Энергетическая ценность 100 г молока – 289 кДж (69 ккал).

Цельное молоко имеет белый или слегка желтоватый цвет; обезжиренное молоко имеет слегка голубоватый оттенок. Часто натуральное молоко разбавляют водой, снимают с него сливки или добавляют индифферентные химические примеси (крахмал, гипс, мел, мыло, соду, поташ, буру, известь). Консерванты добавляют в молоко главным образом с целью снижения его кислотности.

Молоко представляет собой однородную жидкость без осадка. При развитии процессов слизистого брожения, обусловленного микроорганизмами, молоко может приобрести слизистую тягучую консистенцию.

Проверить внешний вид и консистенцию молока.

2.1. Определение степени разбавленности молока водой Способ 1. В пробирку наливают молоко и чистый спирт в соот-

ношении 1:2. Смесь взбалтывают в течение 20 сек, после чего быстро выливают в чашку Петри, поставленную на темном фоне. Если молоко не разбавлено, то через 5–7 сек (или раньше) в жидкости появятся хлопья. Если хлопья появятся значительно позже, то молоко разбавлено водой. Так, при разбавлении на 20 % (по объему) воды хлопья появляются спустя 30 сек, при 40 % – 30 мин, при 50 % – 40 мин.

Способ 2. В хорошо размешанное молоко погружают стеклянную палочку толщиной в тонкий карандаш и приставшую каплю опускают

42

на фильтр. Таких капель следует сделать 5–6. Вокруг каждой капли образуется влажное кольцо. Если молоко не разбавлено, то кольцо узкое и высохнет через 1,5–2 часа. Чем больше разбавление, тем быстрее высохнет кольцо и тем шире оно будет.

Если молоко разбавлено на 10 % (по объему), то влажное кольцо высохнет через 1 час, при 30 % – через 0,5 часа, при 50 % – через

15–20 мин.

2.2. Определение снятости сливок

Для определения снятости сливок на полоску плотной писчей бумаги опускают несколько капель сырого молока так, чтобы капля имела форму половины горошины, и высушивают при t = 40–60 0C. Если высушенные капли сохраняют свою первоначальную окружность и вокруг имеется жирное кольцо в 6–12 мм, значит молоко неснятое. Совершенно снятое молоко не дает никакой жирной каемки, в полуснятом жирное кольцо не превышает 1 мм ширины.

Качество молока можно определить с помощью лакмусовой бумажки. Неснятое цельное молоко обладает двойной реакцией, т. е. показывает и щелочную, и кислую среду (синяя лакмусовая бумажка слегка краснеет, а красная – синеет).

Если в молоке есть избыток щелочи (сода, мел), то красная полоска синеет, а синяя сохраняет свой цвет. Если в молоко подмешана кислота (борная или салициловая), то синяя полоска окрашивается в ярко-красный цвет, а красная не изменяет своего цвета.

Исследовать качество молока.

Опыт № 3. Сливочное масло

Сливочное масло содержит жир – 78–82,3 % (в зависимости от вида масла); в состав входят триглицериды высших жирных кислот, фосфатиды, витамины, белки, углеводы, минеральные вещества и вода. Энергетическая ценность – 3 МДж/100 г и более.

Сливочное масло должно иметь чистый, свойственный ему вкус (соленое сливочное масло – слегка соленый вкус), а также запах без наличия посторонних привкусов и запахов (прогорклого, тухлого, омылившегося жира и т. д.). Цвет масла должен быть от белого до светло-желтого, однородный по всей массе.

При фальсификации сливочного масла основной примесью является маргарин.

Способ 1. В пробирку кладут масло, нагревают, чтобы оно опустилось на дно, затем доводят до кипения. При этом масло темнеет,

43

делается коричневым, спокойно выделяя пузырьки. Маргарин же светлеет и кипит бурно, скачками, взрываясь.

Способ 2. Готовят смесь из 2-х частей спирта и одной части концентрированной серной кислоты (по объему). В пробирку наливают 2-е части смеси и одну часть (по объему) распушенного масла так, чтобы была занята 1/3 пробирки. Все это доводят до кипения, затем охлаждают и испытывают на запах: от чистого сливочного масла исходит приятный ананасовый запах (бутириновый эфир), от маргарина – очень неприятный запах.

Способ 3. Небольшое количество масла разогревают в пробирке до появления паров. Затем выливают на поверхность воды, вскипяченной в часовом стеклышке. При этом чистое масло расходится тонким слоем, затем разбивается на многие мелкие капельки, которые тотчас же собираются у краев стеклышка. Маргарин при тех же условиях покрывает поверхность воды сальным слоем, который разбивается на крупные капли, не пристающие к краям стеклышка.

Определить качество сливочного масла.

Опыт № 4. Жир

Образование альдегидов и перекисных соединений в жирах в процессе хранения свидетельствует о снижении пищевых качеств. Качественно перекисные соединения можно обнаружить на основании их способности выделять йод из подкисленного уксусной кислотой водного раствора йодистого калия. Альдегиды определяют по качественной реакции с фуксинсернистой кислотой.

К1−2 мл растопленного жира прибавляют равный объем фуксинсернистой кислоты. Сильно встряхивают пробирку и оставляют для разделения водной и жировой частей. Появление через некоторое время красно-фиолетовой окраски указывает на наличие альдегидов.

К1−2 мл растопленного жира добавляют 3 капли 0,5 н. раствора KI и взбалтывают содержимое пробирки. При наличии перекисных соединений содержимое окрашивается в желтый цвет. Если окраска трудноразличима, то следует добавить в пробирку 2 капли 0,5 % -ного раствора крахмального клейстера. При этом появляется синее окрашивание.

Исследовать качество жира на наличие в нем альдегидов и перекисных соединений.

44

Опыт № 5. Мед

Мед пчелиный − сладкое, сиропообразное вещество, вырабатываемое медоносной пчелой из нектара растений, является ценным продуктом питания человека, при хранении кристаллизируется. В цветочном меде содержится 13−20 % воды, 75−80 % углеводов (глюкоза, фруктоза и др.), органические кислоты, ферменты, минеральные и ароматические вещества, витамины. При хранении кристаллизуется.

Обычно в мед подмешивают воду, тростниковый, свекольный и виноградный сахар, патоку, крахмал.

Способ 1. Берут мед, растворяют в водном растворе этилового спирта и нагревают. Чистый мед полностью растворяется в водном растворе этилового спирта при нагревании. Если мед растворился частично, то имеются посторонние примеси.

Способ 2. Берут мед, расплавляют его и добавляют свежее куриное яйцо. Если куриное яйцо в расплавленном меде идет ко дну, то к меду подмешано значительное количество воды.

Способ 3. Натуральный мед при расплавлении превращается в совершенно прозрачную жидкость. Мед с примесью крахмала и виноградного сахара при нагревании дает густую мутную жидкость, которая при охлаждении окрашивается несколькими каплями спиртового раствора йода в синеватый или буроватый цвет.

Нагреть мед и сделать вывод о его качестве.

Опыт № 6. Кофе

Кофе − продукт, получаемый обжариванием и измельчением зерен кофейного дерева. Как правило, содержит кофеин, сахар, минеральные, азотистые и другие вещества.

Примеси к кофе: цикорий, жженая рожь, ячмень и пр.

Способ 1. Молотый кофе бросают в стакан с холодной водой: чистый кофе останется на поверхности, примеси постепенно осядут на дно. Кроме того, при смешивании с водой частицы кофе не слипаются и слегка окрашивают воду. Частицы примесей слипаются и сильно окрашивают воду в буро-желтый цвет.

Способ 2. Кофейные зерна низкого качества (или подмоченного) подкрашивают токсичными красителями. Для выявления темной подкраски небольшое количество кофейных зерен заливают холодной водой и хорошо встряхивают продолжительное время, после чего воду выливают в совершенно чистый сосуд и рассматривают ее на свет через лист чистой бумаги. Если вода приобрела синеватый, коричне-

45

вый, зеленоватый или иной оттенок, то кофе подкрашен, если она бесцветная – подкрашивания не было.

Определить качество кофе.

Опыт № 7. Шоколад

Чистый шоколад распускается как в воде, так и в молоке без осадка. При продолжительном кипении и выпаривании должна получиться рыхлая, но не клейкая или желатинообразная масса (признак добавки мучнистых или крахмальных веществ). Если в отвар шоколада прибавить несколько капель йода, то шоколад с примесями окрасится в синеватый цвет. Чистый шоколад окрасится в слегка зеленоватый цвет.

Исследовать качество шоколада.

Результаты всех исследований занести в таблицу 14.

Опыт № 8. Определение следов радиоактивного загрязнения

впродуктах питания

Впродуктах питания, воде, почве, атмосферных осадках, строи-

тельных материалах и других предметах могут присутствовать следы радиоактивного загрязнения. Определение загрязненности источниками гамма-квантов и бета-частиц в работе определяют с помощью детектора-индикатора радиоактивности КВАРТЕКС РД 8901.

Радиоактивность − это самопроизвольное превращение ядер одних атомов в ядра других атомов, сопровождающееся испусканием ионизирующих излучений. Ионизирующее излучение − любое излучение, вызывающее ионизацию среды, то есть протекание электрических токов в этой среде, в том числе и в организме человека, что приводит к разрушению клеток, изменению состава крови, ожогам и другим тяжелым последствиям.

Ионизирующие излучения подразделяются на два вида − электромагнитное ( -излучение, рентгеновское излучение) и корпускулярное ( -, -излучения, нейтронное излучение и др.).

-излучения обладают небольшой ионизирующей и большой проникающей способностью. Они могут быть задержаны только толстой свинцовой или бетонной плитой, распространяются со скоростью света и возникают в процессе ядерных реакций или радиоактивного распада.

-излучения обладают большой ионизирующей и малой проникающей способностью; не проникают через внешний слой кожи и не

46

представляют опасности до тех пор, пока радиоактивные вещества, испускающие -излучения, не попадут внутрь организма через рану, с пищей, вдыхаемым воздухом.

-излучения могут проникать в ткани организма на глубину 1−2 см и являются одинаково опасными как при непосредственном прикосновении к излучаемому веществу, так и на расстоянии.

Ионизирующее излучение может повреждать клетки человеческого организма двумя способами. Один из них − генетические повреждения, которые изменяют гены и хромосомы. Они могут проявиться в виде генетических дефектов у потомков. Другой способ − повреждения, которые наносят вред человеку в течение его жизни. При прохождении ионизирующих излучений через ткани организма происходит ионизация атомов и молекул живой материи, в частности, ионизация молекул воды, содержащейся в органах и тканях. Образующиеся свободные радикалы (гидроксил, атомарный водород) и пероксид водорода могут вступать в реакцию с веществами, способными окисляться и восстанавливаться, нарушая биологическую структуру тканей и изменяя генетический код молекул.

Человек может подвергаться внешнему (радиоактивными веществами вне организма) и внутреннему облучениям (зараженные пища, вода, воздух). При внешнем облучении наиболее опасны рентгенов-

ское, нейтронное, -, -излучения.	При внутреннем облучении
наибольшую опасность представляет	-излучение, вызывающее язвы.

В организме радиоактивные вещества распределяются в зависимости от их физико-химических свойств и состояния организма. Например, радиоактивный йод накапливается в щитовидной железе, стронций − в костях. Ряд изотопов может распределяться в организме равномерно. Большинство повреждений происходит в тканях, состоящих из быстро делящихся клеток таких, как костный мозг (в нем происходит образование клеток крови), селезенка, пищеварительный тракт (внутренние стенки его постоянно обновляются), органы размножения и лимфатические железы.

Исследовать продукты на наличие радиоактивных следов и результаты занести в таблицу 14.

Сделать вывод о качестве продуктов.

47

Таблица 14

Результаты исследования качества пищевых продуктов

Продукт		Качество		Следы
	Натуральный		С примесями	радиоактивного
	продукт			загрязнения
Мясо.
Молоко.
Сливочное масло
и др.

После ознакомления с данной темой студенты могут оценивать качество и безопасность продукции различного типа и выявлять про- дукты-фальсификаты.

Контрольные вопросы

1.Перечислите источники поступления загрязнений в продукты питания.

2.Что такое пищевые добавки? Для чего их используют?

3. Какие вещества выделяют как «чужеродные» для продуктов питания? Как они классифицируются?

4. На какие категории делят по качеству пищевые продукты?

5. Чем отличаются пищевые продукты-суррогаты от пищевых продуктовфальсификатов?

6. Дайте определение радиоактивности, ионизирующему излучению. На какие виды подразделяются ионизирующие излучения?

7. Охарактеризуйте α-, β-, γ-излучения.

8. Какое воздействие оказывает ионизирующее излучение на организм человека?

[1, с. 250–258, 263–266, 274–281; 2, с. 183–187; 4; 10].

48

Тема 7 Определение структуры почвы

Почва – поверхностный плодородный слой литосферы, обладающий способностью обеспечивать рост и развитие растений. В почве постоянно и одновременно протекают химические, физические и биологические процессы.

Почва – это гетерогенная система, состоящая из твердой, жидкой, газообразной и живой частей.

В твердой части почв преобладают минеральные вещества, определяющие ее плодородие: это соединения кремния, алюминия (алюмосиликаты), магния, кальция, фосфора, серы и другие. В зависимости от размеров частиц различают песчаные, супесчаные, суглинистые и глинистые почвы. От механического состава почв зависит скорость переноса и накопления в почве минеральных и органических соединений, плотность, водопроницаемость почвы, влагоемкость, аэрация, теплоемкость и теплопроводность.

Органические вещества, входящие в твердую часть почвы и образующиеся за счет разложения растительных и животных остатков и продуктов жизнедеятельности, называются гумусом (перегноем). Составляют гумус клетчатка, белки, смолы, сахар, жиры, дубильные вещества и другие, являющиеся основным источником питания растительных организмов.

Жидкая часть – почвенный раствор – осуществляет перенос веществ внутри почвы и снабжение растений водой и растворенными элементами питания.

Газообразная часть – почвенный воздух.

Живая часть – микроорганизмы – бактерии, водоросли, грибы, черви, насекомые и их личинки.

Для определения профиля почвы её расчленяют на горизонты (рис. 1): А – слой, образованный листовым осадком и дерниной; В – гумусовый горизонт, он имеет темный цвет и содержит много органических веществ (перегноя). Этот слой в основном определяет плодородие почвы; С – горизонт вымывания, он малоплодороден и имеет светлый оттенок из-за интенсивного вымывания частиц гумуса; Д – горизонт вымывания. В него вымываются и накапливаются вещества из вышележащих горизонтов. Данный горизонт плотный, обогащен глинистыми частицами. Цвет зависит от состава, например, если в состав входят соединения железа и алюминия, то он будет бурым.

Рис. 1. Почвенный профиль

49

Зрелые почвы значительно отличаются друг от друга по цвету, пористости, кислотности и мощности. Это позволяет классифицировать все почвы мира на 10 основных типов.

Почвы отличаются по содержанию глины, ила, песка и гравия. По механическому составу почвы подразделяют на три класса: суглинок, песок и глина.

Суглинок содержит практически равные количества песка и ила и несколько меньший процент глины. Наиболее плодородными почвами являются суглинки «супесчанки», так как имеют благоприятный водный, воздушный и тепловой режим.

Песчаные почвы хорошо пропускают воду, но плохо удерживают ее и поэтому являются сухими. Эти почвы образованы крупными частицами. Они содержат незначительное количество гумуса и элементов питания, поэтому нуждаются в «подкормке». Песчаные почвы имеют хороший воздушный режим, быстрее других прогреваются весной (теплые почвы), легко поддаются обработке сельскохозяйственными орудиями.

Глинистые минералы имеют вид микроскопических плоских кристаллов шестиугольной формы. Каждый кристалл включает в себя силикаты и гидроксиды алюминия и железа. Кристаллы очень малы по объему и к ним прикреплены молекулы воды и элементов питания. При увлажнении образуются большие вязкие комки. Поэтому глинистые почвы плохо пропускают воду, затрудняя ее доступ к растениям (плохой водный и воздушный режимы). Эти почвы холодные, так как медленно прогреваются весной и плохо поддаются обработке сельскохозяйственными орудиями.

50

а

б

Рис. 2. Способность почвы удерживать воду и биогены увеличивается при уменьшении частиц почвы (по Б. Небелу):

а– биогены вымываются; б – биогены удерживаются

Вобщем случае, чем меньше частицы почвы, тем больше их способность удерживать воду и химические вещества, и наоборот

(рис. 2).

Методика выполнения лабораторной работы

Цель работы: исследовать почвенный профиль, определить состав почвы методом «шнура» и методом втирания сырой почвы в ладонь и определить структуру почвы.

Материалы, реактивы, оборудование: почва разного типа; вода;

стеклянный цилиндр; штатив с нанесенными на него делениями; секундомер; цилиндр; широкий сосуд; чашка Петри; пробирка с делениями; воронка; фильтр; сито с делениями в 1 мм.

Отбор проб. Отбор почвы для исследования проводят на участке площадью 25 м2 в 3–5 точках по диагонали с глубины 0,25 м. При выяснении влияния загрязнений на грунтовые воды отбор проводят с глубины 0,75–2 м. Масса каждой пробы должна составлять 0,2–1 кг.

Опыт № 1. Исследование почвенного профиля

Исследуют горизонтальное сложение почв на крутом обрыве оврага или русла реки. Отмечают, из каких слоев сложен почвенный профиль, и определяют их мощность в метрах. Начертите схему поч-