III Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ КУРИНОГО ЯЙЦА С РАЗНЫМ ЦВЕТОМ СКОРЛУПЫ
Калабина Д.А.
Автор работы награжден дипломом победителя второй степени
Диплом школьника      Диплом руководителя
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


Введение

Целью нашей работы является определение прочности куриного яйца (с разным цветом скорлупы: белые и коричневые), для чего были использованы физические методы, проведены химические опыты.

Задачи:

1. Изучить литературу по теме исследования.

2. Изучить строение скорлупы яйца.

3. Научиться определять массу, плотность, прочность яиц.

Актуальность данной темы в том, что она раскрывает подходы к решению практических задач, которые возникают в быту. Куриные яйца — питательная и здоровая пища. Биологически полноценный белок яиц по своему составу приближается к оптимальной потребности организма человека в аминокислотах. Хлеб и молоко, яйца и мясо, овощи и рыба — традиционные для россиян продукты питания. А яйца на протяжении всей истории человечества — часть природной пищи.

Сегодня диетологи рекомендуют здоровому человеку съедать 1-2 яйца в день. Одно куриное яйцо при этом удовлетворяет суточную потребность взрослого человека в белке на 10%, жире — 7%, фосфолипидах (лецитине) — более 50%, витаминах — от 5 до 100%, йоде— 1 5-20%, цинке и меди — 8-1 0%, селене — до 50%.

Среди характерных критериев качества яиц на первом месте масса, чем крупнее яйцо, тем выше его питательность. Масса яиц колеблется в широких пределах, но чаще всего от 45 до 65 г.

Прочность – главное качество скорлупы яиц. Скорлупа – известковая оболочка, которая состоит из двух слоев: внутреннего, составляющего одну треть скорлупы, и наружного. Ее толщина составляет 0,2—0,4 мм с уменьшением на тупом конце. Скорлупа защищает содержимое яйца от механических повреждений, микробного заражения и испарения влаги. Скорлупа яиц содержит углекислый кальций (93,5 %) и магний (1,4 %), фосфорнокислые кальций и магний (0,8 %), небольшое количество органических веществ.

Цвет скорлупы зависит от вида и породы птицы. У кур яичных пород она белая, у мясных – имеет различные оттенки - от соломенно-желтого до коричневого. В работе мы выясним, влияет ли цвет на прочность скорлупы.

Гипотеза исследования:

  1. Цвет яиц влияет на прочность скорлупы;

  2. Яйцо с коричневой скорлупой более прочное, т.к. содержит больше карбоната кальция, чем яйцо с белой скорлупой.

Место проведения исследования: город Ижевск.

Объект исследования: яйца кур.

Сроки проведения исследования: декабрь 2016 - январь 2017 года.

  1. Породы кур и их современное распространение

Пищевые яйца получают в основном от кур яичных пород, в меньшем объёме - от мясо - яичных и мясных кур. Главным источником получения мяса птицы является выращивание бройлеров. Современные птицефермы - это полноценные производства, занимающиеся как выращиванием птицы, так и изготовлением полуфабрикатов из её мяса. Основные процессы автоматизированы. Для содержания птиц чаще всего используется клеточная батарея.

К главным признакам, положенным в основу классификации пород, относят направление их использования человеком, живую массу, яйценоскость, окраску оперения, форму гребня, размер и окраску яиц, сохранность молодняка и взрослой птицы и т. д.

Все породы делятся на следующие основные группы по направлению использования:

  • бройлеры (обладают низкой яйценоскостью, но высокой массой тела и вкусовыми качествами),

  • несушки (обладают высокой яйценоскостью, но часто низкими вкусовыми качествами, иногда и низкой массой тела),

  • мясо - яичные (как правило, обладают средней яйценоскостью и средней или высокой массой тела, а также хорошим вкусом),

  • бойцовые (особи массивные, вытянутые, направление создано для петушиных боев),

  • декоративные (обладают необычными декоративными свойствами - карликовостью, особой расцветкой и т. д.).

  • голосистые (ценится петушиное пение).

В соответствии с данной классификацией все породы кур можно сгруппировать следующим образом:

  • мясные куры - брама, кохинхин и др.

  • яичные куры - леггорн, русская белая, родонит-2 и др.

  • мясо-яичные куры -орпингтон, фавероль, виандот, австралорп, амрокс, кучинская юбилейная, московская белая, московская, нью-гемпшир, род-айланд и др.

  • бойцовые куры - азиль, английская бойцовая, индийская чёрная, малайская, московская бойцовая и др.

  • декоративные куры - сибрайт, бентамка, виандот карликовый, голландская чёрная белохохлая, кохинхин карликовый, курчавая, падуан, шёлковая и др.

  • голосистые куры - юрловская голосистая.

Вы когда-нибудь задавались вопросом, от чего зависит цвет яиц у курицы? Ведь бывают оболочки разного цвета, как белого, так и коричневых оттенков. Что это – различные сорта яиц или признак качества? Давайте попробуем разобраться, что влияет на пигментацию скорлупы и желтка.

Среди обывателей есть мнение, что состав яиц коричневого цвета более натуральный, так сказать, домашний. На самом деле качество продукта, производимого несушкой, зависит от многих факторов. Но вот окрас никак не отражается на вкусовых или качественных особенностях яиц. И наоборот, условия содержания и питания курицы никак не отражаются на цвете, приготовленной из нее пищи. И все же, от чего зависит разный цвет куриных яиц?

Фактор 1. Порода

Итак, цвет скорлупы в продуктах, которые несут домашние и промышленные курицы, зависит от породы птицы. При этом способность нести яйца определенной окраски закладывается генетически. То есть одна и та же курица на протяжении всей своей жизни производит плоды с оболочкой какого-либо определенного цвета. И часто наблюдается такая закономерность: окрас скорлупы зависит от окраса перьев.

Так, несушки с белыми перьями в основном несутся белым цветом, а вот рябые и золотистые – коричневым. Чтобы наверняка узнать, какой окраски будут яйца у вашей курочки, присмотритесь к мочке уха. Если она белая, то и у яиц будет такой же окрас. У курей с красной мочкой цвет скорлупы будет коричневого оттенка.

Для каждой породы кур присущи определенные цветовые характеристики. Так, Леггорны и Русская белая имеют оперение белого цвета, и скорлупа у них такого же окраса. Кстати, эти породы отличаются наибольшей яйценоскостью. Вот почему в магазинах и на рынках преобладает белковый продукт с белой скорлупой.

В домашнем хозяйстве предпочитают заводить птиц, способных и яйца нести, и уверенно прибавляющих в весе. Такие породы в основном имеют коричневый окрас, соответственно и яйца у них приобретают такой же цвет. К ним можно отнести Доминиканских несушек, Род-Айланд, Орпингтон и другие мясо-яичные куры.

Почему-то у людей сложилось мнение, что раз домашние яйца имеют коричневый оттенок, то это является знаком их натуральности. Так или иначе, этот стереотип заложен на подсознании, и не имеет ничего общего со здравым смыслом. Но фермеры выводят новые породы, которые хорошо несутся и выдают яйца коричневого оттенка, чтобы завоевать благосклонность покупателя.

Кстати, все мы привыкли видеть на своем столе куриные продукты с белой и коричневой скорлупой. А в Южной Америке есть специфическая порода куриц, которая несет голубовато-зеленые яйца. Сами куры выглядят весьма оригинально: у них нет хвостов, зато на голове образовались перьевые украшения в виду усов и бороды. Порода имеет название «Араукана» — в честь названия племени индейцев, которые разводили таких куриц.

В середине прошлого столетия яички от Арауканских куриц получили популярность, а все почему? Среди американцев появилось мнение, что белковый продукт этих диковинных птиц содержит в несколько раз больше полезных веществ, а уровень холестерина, наоборот, значительно ниже, чем в обычных яйцах. Однако позднейшие исследования показали, что химический состав таких яиц ничем не отличается от других, и ажиотаж прошел.

Фактор 2. Окружающие условия

Интенсивность окраски скорлупы варьируется от бледных, кремовых оттенков до насыщенных красноватых. От чего это зависит? На цвет оболочки оказывают влияние различные внешние факторы: температура воздуха, стрессовые ситуации, болезни. Коричневатый оттенок дает пигмент под названием протопорфирин. Он содержится в гемоглобине и различных витаминах, достаточно распространен во многих формах живой природы.

Чем больше времени затрачивается на прохождение плода через яйцевод, тем интенсивнее оно окрашивается. Это происходит оттого, что порфирин дольше воздействует на оболочку. Также интенсивность цвета зависит от периода яйцекладки: первые обычно получаются темнее.

Научные исследования доказали, что цветовой пигмент, влияющий на формирование окраса, находится в клетках маточного органа несушки. Поэтому окрас скорлупы определяется еще на начальных стадиях формирования яиц.

Что влияет на цвет желтка?

Цвет яичного желтка порой волнует как начинающих, так и опытных хозяек. Давайте разберемся, почему в одном яйце желтки бледно-желтые, в другом имеют яркий насыщенный оттенок, в а третьем вообще может оказаться ядовито-оранжевый желток.

Окраска желтка является следствием влияния пигментов, относящихся к группе каротиноидов. Каротиноиды относятся к природным пигментам и придают окрас растениям и плодам. При этом не все виды пигмента влияют на цвет желтка. К примеру, бета-каротин, который делает морковку оранжевой, никак не скажется на оттенке желтка. А вот пигменты лютеин или ксантофилл способны добиться яркого цвета яичного желтка.

Окраска желтка зависит от рациона птицы. Если курица будет употреблять продукты, богатые желтым пигментом, то у желтка появится более насыщенный желтый или оранжевый оттенок. Такой эффект дает кукуруза ярко-желтых сортов, травяная мука. Если кормить курей бледными сортами кукурузы и люцерной, то колеровка желтка будет бледно-желтой. При кормлении бесцветным кормом и желток будет с едва заметным желтым оттенком.

Этот показатель не является знаком свежести, натуральности или пищевой ценности яичного продукта. Но производители яиц на продажу стараются кормить несушек ярко окрашенными кормами, чтобы продукт выглядел более привлекательным для покупателя. Интересный факт: в желтке содержится почему-то больше белка, чем в самом белке, так что польза желтка измеряется отнюдь не оттенком.

  1. Методика исследований

  1. Массовая доля скорлупы является косвенным показателем ее толщины и прочности. Для определения этого показателя яйцо и скорлупу (без подскорлупной пленки) взвешивают с точностью до 0,1 г, а затем вычисляют отношение (в %) по формуле , где - безразмерная величина, равная отношению массы скорлупы к массе яйца (данную формулу мы взяли из учебника химии за 8 класс).

2. Прочность скорлупы — важнейший показатель яйца. Скорлупу раздавливают до появления трещины.

Возьмём сырые яйца, в концах аккуратно просверлим дырочки (с помощью иголки) и через них выльем содержимое яиц наружу. К боковой поверхности каждого яйца приклеим липкую ленту так, чтобы она шла вдоль его экватора, разделяющего яйцо на два полушария – с тупым и острым концами. Липкая лента нужна для того, чтобы полушария не треснули, когда мы будем отделять их одно от другого. Потом надо взять скальпель и разрезать пустые яйца по средней линии липкой ленты. Получатся пустые яичные полушария. Положим их на ровную поверхность стола полюсами вверх (обрезанными краями вниз) так, чтобы они образовывали квадрат со стороной 15 см.

А теперь аккуратно положим гири. Полученные данные, занесли в таблицу 1. Потом нашли массу, которую может выдержать яйцо в горизонтальном положении, что позволит выяснить какое яйцо прочнее.

3. Состав карбоната кальция в скорлупе. Для этого нам потребуется яйцо с коричневой и белой скорлупой, уксусная кислота и стеклянный стаканчик (чтобы яйцо в него помещалось).

Кладём яйцо в стакан и наполняем этот стакан уксусом (9%). В таком виде оставляем всю композицию на несколько дней.

Карбонат кальция, находящийся в скорлупе яйца, должен прореагировать с уксусной кислотой, образовав раствор ацетата кальция, а белок и желток денатурировали (изменили форму белковых молекул) под действием кислой среды. Будем наблюдать за изменениями, происходящими со скорлупой (коричневой, белой), какая скорлупа быстрее раствориться.

4. Определение плотности тела неправильной формы (куриного яйца).

Плотность определяют по формуле , ρ=m/V, которую мы изучали в 7 классе на уроках физики. Массу можно определить путем взвешивания на весах, а объем найти как разность между объемом воды в мензурке с яйцом и без него.

Объем вычисляют по формуле V яйца=V(вода с яйцом)-V (воды).

Плотность определяют по формуле ρ=m/V.

4. Результаты исследований и их анализ

1. Массовая доля скорлупы является косвенным показателем ее толщины и прочности.

Для подсчета массовой доли скорлупы взяли одно яйцо, взвесили его на весах, получили следующий результат: яйцо с белой скорлупой 55 г, с коричневой – 49 г. Далее мы разбили и вылили содержимое в чашку. Скорлупу взвесили, получили, что вес скорлупы белого цвета - 6 г, а коричневой – 7 г.

Провели расчет:

- для яиц с белой скорлупой: 6 грамм это 11 % от общего веса яйца.

- для яиц с коричневой скорлупой: 6 грамм это 12 % от общего веса яйца.

Массовая доля скорлупы коричневого цвета больше, чем массовая доля скорлупы белого цвета.

2. Результаты определения прочности яиц с коричневой и белой скорлупой занесли в таблицу.

Таблица 1. Определение прочности скорлупы яйца.

Пробы, яйцо

Массу гирь, которую может выдержать скорлупа яйца в горизонтальном положении, г

коричневого цвета

белого цвета

Среднее значение

1 500

1 280

Скорлупа коричневого цвета выдержала массу гирь 1 кг 500 г и раздавилась, что больше на 220 г, чем выдержала скорлупа белого цвета.

3. Закладка была проведена 5 января в 13.40 часов. Через 19 часов был произведен осмотр скорлупы яиц, наблюдали за изменениями, происходящими со скорлупой (коричневой, белой) в уксусе, какая скорлупа быстрее раствориться. Скорлупа коричневого цвета полностью растворилась через 27 часов, а с белой скорлупой – через 23 часа. Этот опыт доказывает нашу гипотезу, что яйцо с коричневой скорлупой более прочное, т.к. содержит больше карбоната кальция, чем яйцо с белой скорлупой.

4. Для определения плотности необходимо массу разделить на объём. Массу можно определить путем взвешивания на весах, а объем найти как разность между объемом воды в мензурке с яйцом и без него.

Таблица 2. Определение плотности яйца.

Показатели

Пробы яиц

Масса яиц в воздухе, г

Масса яиц в дистиллированной воде при температуре 200 С, г

Плотность, г/см3

с коричневой скорлупой

49

58

0, 845

с белой скорлупой

55

65

0, 846

Расчеты:

- объем вычисляла по формуле (воды)

- плотность определяла по формуле

5. Выводы:

1. Чем крупнее куриные яйца, тем слабее у них скорлупа.

2. Коричневые куриные яйца гораздо более крепкие, чем с белой скорлупой. Скорлупа коричневых яиц немного толще, поэтому срок их хранения немного дольше. Они менее подвержены повреждениям.

3. Толщина скорлупы связана с плотностью яиц. Чем толще скорлупа, тем больше плотность яйца.

4. Содержание карбоната кальция больше в скорлупе коричневого цвета, что подтверждает прочность яиц.

5. Яйца полезны и питательны. В среднем куриное яйцо содержит 80 килокалорий. По калорийности оно эквивалентно яблоку среднего размера, половине банана, 100 граммам говяжьего языка или куриных окорочков. Кроме того, в яйцах содержатся ценные витамины, микроэлементы и белок. Употребление в пищу яиц не только обеспечивает энергией, но и положительно сказывается на состоянии волос, зрения и всего организма.

6. Холестерин в яйцах не так опасен, как принято считать — он содержится только в желтке и уравновешивается лецитином (вещество, также содержащееся в яйцах и помогающее перерабатывать холестерин и жиры).

7. Есть сырые яйца опасно. Вкусный гоголь-моголь может принести неприятные последствия в виде сальмонеллеза. Опасная бактерия часто находится в сырых яйцах и погибает при тепловой обработке. Также важно тщательно мыть яйца и не допускать попадания микробов с поверхности скорлупы в яичную массу.

8. В среднем, курица-несушка приносит примерно 250 — 300 яиц в год. Чтобы снести одно яйцо ей нужно около суток.

9. Белые яйца так же полезны, как и коричневые. Вопреки распространенному мифу об исключительной пользе и вкусовых качествах коричневых яиц в сравнении с белыми, последние ничуть не хуже. Разница заключается лишь в породе кур, которые несут эти самые яйца. Цвет скорлупы зависит от масти несушки — у рябых яйца коричневые и бежевые, а белые куры несутся белыми яйцами. Цвет желтка зависит только от диеты курицы.

10. Диетические яйца полезнее столовых. Классификация яиц на диетические и столовые зависит от их свежести. Диетическими считаются яйца, хранившиеся при положительной температуре не более 7 суток после снесения. Столовые могут храниться до 25 суток. Диетические, в свою очередь, делятся на отборные (от 65 граммов) и яйца I ( не менее 55 граммов) и II (не менее 45 граммов) категорий.

11. Яйца нельзя хранить рядом с сильно пахнущими продуктами. Благодаря пористой скорлупе они легко впитывают запахи.

12. Чем дольше яйцо подвергалось термической обработке, тем тяжелее оно усваивается. Яйцо, сваренное вкрутую, переварится организмом примерно за три часа. Именно поэтому крутые яйца лучше не есть перед сном.

6. Заключение

В дальнейшем предполагаем, что будут исследованы:

1. Так ли опасен холестерин в яйцах, как принято считать или он содержится только в желтке и уравновешивается лецитином (вещество, также содержащееся в яйцах и помогающее перерабатывать холестерин и жиры).

2. Можно ли хранить яйца рядом с сильно пахнущими продуктами. Благодаря пористой скорлупе они легко впитывают запахи.

3. Как определить свежесть яйца? Правда или миф, что его можно опустить в чашу с холодной водой. Чем свежее яйцо, тем меньшего размера его воздушная камера, значит, яйцо утонет. В то же время, несвежее яйцо всплывет на поверхность, такое яйцо не желательно употреблять в пищу.

7. Список использованной литературы:

1. Агафонычев, В. Яичные продукты: мировые тенденции и российский рынок / В. Агафонычев // Птицеводство. 2007. - № 7. - С. 3-4.

2. Анатомия домашних животных: учеб. пособие / под ред. И. В. Хрусталевой. М.: Колос, 2000. - С. 662-664.

3. Бессарабов, Б. Ф. Птицеводство и технология производства яиц и мяса птиц: учебное пособие / Б. Ф. Бессарабов, Э. И. Бондарев, Т. А. Столляр. СПб.: Изд-во «Лань», 2005. - 352 с.

4. Бобылева, Г. А. Состояние птицеводства России / Г. А. Бобылева // Фисинин, В. И. Гуси Урала / В. И. Фисинин, С. Ф. Суханова, А. Г. Махалов. Курган: Изд-во ОАО ПК «Зауралье», 2008. - С. 3-9.

5. Боголюбский, С. И. Методы улучшения качества яиц / С. И. Боголюбский, П. П. Царенко // Повышение качества пищевых яиц. -М.: Колос, 1976. С. 40-50.

6. Вракин, В. Ф. Анатомия и гистология домашней птицы / В. Ф. Вракин, М. В. Сидорова. -М.: Колос, 1984. С. 197-210.

7. Голиков, А. Н. Физиология сельскохозяйственных животных / А. Н. Голиков. -М.: ВО Агропромиздат, 1991. 432 с.

8. Киселев, Л. Ю. Породы линии и кроссы сельскохозяйственной птицы / Л. Ю. Киселев, В. Н. Фатеев. М.: Колос, 1983.- 160 с.

9. Кочиш, И. И. Какая цесушка перспективнее? / И. И. Кочиш // Птицеводство. 1999. - № 4. - С. 24-25.

10. Кочиш, И. И. Птицеводство: учебное пособие / И. И. Кочиш, М. Г. Петраш, С. Б. Смирнов. М.: Колос, 2003. - 407 с.

11. Кравец, Г. Белые и коричневые кроссы: какие выгоднее? / Г. Кравец // Животноводство России. 2006. - № 12. - С. 13-14.

12. Орлов, М. В. Разведение кур / М. В. Орлов, Э. К. Силин. М.: Колос, 1981.-269 с.

13. Фисинин, В. И. Яичное производство сегодня / В. И. Фисинин // Птицеводство. 2007. - № 7. - С. 2.

14. Хантон, П. Революция в производстве яиц: коричневые против белых / П. Хантон // Птицеводство. 1993. - № 4. - С. 34-37.

15. Царенко, П. Эволюция качества куриного яйца / П. Царенко, Л. Васильева // Птицеводство. 2009. — № 1. - С. 21-22

16. Штеле, A. JI. Куриное яйцо: вчера, сегодня, завтра / A. JI. Штеле. — М.: Агробизнесцентр, 2004. — 196 с.

17. Эйдригевич, Е. В. Интерьер сельскохозяйственных животных / Е. В. Эйдригевич, В. В. Раевская. — М.: Колос, 1966. 208 с.