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

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОДУКТА ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПЧЕЛИНОЙ СЕМЬИ
Коняев К.В.
Автор работы награжден дипломом победителя первой степени
Диплом школьника      Диплом руководителя
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


 Введение

Исследовав жизнедеятельность пчелиной семьи, я заинтересовался тем, из чего состоит мед, какими свойствами он обладает, как отличить поддельный мед от натурального.

Проблема: Как отличать натуральный мед?

Актуальность своей работы вижу в пропаганде возращения к естественным продуктам, вместо повального увлечения синтезированными заменителями.

Цель: Изучить продукт деятельности пчелиной семьи - мед, его свойства и состав.

Задачи:

  1. Изучить методы исследования меда;

  2. Исследовать мед в домашних и школьных условиях;

  3. Определить состав и свойства меда;

  4. Научиться определять натуральный и поддельный мед;

  5. Помочь людям понимать, как отличить качественный мед от поддельного.

Методы работы:

  • анализ справочной и научно - познавательной литературы;

  • лабораторные опыты и эксперименты с медом в условиях школьной лаборатории.

  • фотографирование доступными техническими устройствами.

  • наблюдение с помощью цифрового микроскопа.

  • сравнение.

  • анализ.

  • синтез.

На первом этапе изучал литературу. В школьной и семейной библиотеке, интернете нашел более 30 источников по данной проблеме. Определил методы, которыми я могу пользоваться в своей работе. Выбрал из множества методов исследования: микроскопический, органолептический и лабораторный. Микроскопический метод заключается в изучении с помощью цифрового микроскопа объектов, размеры которых лежат за пределами разрешающей способности глаза человека. В основе этого метода находятся различные свойства света. Органолептический метод основан на изучении физических свойств, определения значений показателей качества с помощью органов чувств. Лабораторный метод исследования основан на проведении качественных реакций из курсов органической и аналитической химии.

Наша пасека в деревне Марково 2015г

Глава 1. Основная часть.

1.1 Продукты пчеловодства.

В пчеловодстве очень много продуктов получаемых от пчел. Основным продуктом является мед. А так же есть ряд других пчеловодческих продуктов, которых человек еще плохо изучил. Основные продукты пчеловодства: мед, сотовый мед, забрус, воск, прополис, маточное молочко, цветочная пыльца, перга, пчелиный яд, пчелиный подмор.

Глава 2.Экспериментальная часть.

Чтобы определить состав меда, использовал лабораторный метод исследования. Из курсов органической и аналитической химии изучил и провел доступные опыты в школьной лаборатории и в домашних условиях.

Оборудование и реактивы для исследования состава и свойств меда:

Пробиркодержатель, штатив с пробирками, фарфоровые чашечки, воронки, фильтровальная бумага, тигель с сухим горючим, крышечка для тигля, тигельные щипцы, спички.

Нитрат серебра, аммиачная вода, концентрированная серная кислота, сахарный песок, крахмал, сульфат меди (II), гидроксид натрия, спирт этиловый, дистиллированная вода, раствор йода, уксусная кислота, мел, известковая вода, раствор соды.

Опыт № 1. Определение содержания углеводов в образцах меда.

Гипотеза: Если при добавления серной кислоты, мед начнет обугливаться, то в меде содержатся углеводы.

Описание опыта: Взял два химических стакана, в один насыпал 30 г сахарного песка, в другой – 30г меда. Прилил избыток концентрированной серной кислоты. Первым начал обугливаться мед, а затем - сахарный песок. Оба стакана нагрелись, выделялся пар.

Вывод: Мед содержит углеводы.

Опыт № 2. Реакция "серебряного зеркала" на глюкозу в меде.

Первым определяемым в меде углеводом является глюкоза.

Гипотеза: Если мед содержит глюкозу, то при нагревании с растворами нитрата серебра и аммиачной воды, на стенках пробирки появится чистое серебро.

Описание опыта: В пробирку добавил 1 г меда и прилил 2мл аммиачного раствора нитрата серебра (AgNO3 в NH4OH). Смесь осторожно нагрел. При нагревании на стенках пробирки образуется серебро. Это качественная реакция на альдегиды.

Уравнение химической реакции:

C6H12O6+Ag2O = CH2OH - (CHOH)4 - COOH+2Ag

Вывод: Образцы меда содержат глюкозу.

Опыт № 3.Качественная реакция на глюкозу в меде с свежеосажденным гидроксидом меди(II).

Гипотеза: Если мед содержит глюкозу, то в результате этого опыта произойдут известные изменения цвета.

Описание опыта: Налил в пробирку 1 мл раствора меда и добавил 1 мл раствора гидроксида натрия. Прилил по каплям раствор сульфата меди (II). Наблюдал ярко-синий раствор. Подогрел раствор. Наблюдал образование желтого, затем кирпично-красного осадка. Это доказательство наличия глюкозы (как многоатомного спирта и альдегида) в образцах мёда.

Уравнение химической реакции:

C6H12O6+2Cu (OH) 2 = CH2OH - (CHOH)4 - COOH+Cu2O+2H2O

Вывод: Образцы меда содержат глюкозу.

Опыт №4. Определение содержания диастазы.

Гипотеза: Если при добавлении раствора йода к образцам меда не появится синее пятно, то мед содержит диастазу.

Описание опыта: Растопил образцы меда на водяной бане, смешал с крахмалом, выдержал 1 час, добавил по 3 капли раствора йода. Образцы меда посинели

Вывод: В образцах меда не содержится диастаза.

Опыт № 5. Определение падевого вещества.

Гипотеза: Если в образцах содержится падь, то при нагревании с известковой водой, образуется темный осадок.

Описание опыта: Налил в 4 пробирки по 1 мл раствора меда, и добавил по 2 части известковой воды, нагрел. Растворы меда №2,3,4 потемнели и образовался осадок, а в образце №1 остался тот же цвет.

Вывод: В образцах №2,3,4 – содержится падь, в образце №1 – нет. Значит образец №1 более высокого качества.

Опыт №6. Определение падевого вещества в домашних условиях.

Гипотеза: Если в образцах содержится падь, то при нагревании с раствором соды и воды, образуется темный осадок.

Описание опыта: Налил в 4 пробирки по 1 мл раствора меда, и добавил по 2 части раствора соды, нагрел. Растворы меда №2,3,4 потемнели и образовался осадок, а в образце №1 остался такой же цвет.

Вывод: Этот опыт подтверждает опыт №5. В образцах №2,3,4 – содержится падь, в образце №1 – нет. Значит образец №1 более высокого качества.

Опыт №7. Определение содержания в образцах меда механических примесей.

Механические примеси бывают естественные(пыльца, кусочки сот, трупы пчел и личинок) и посторонние(пыль, зола, кусочки различных материалов и др).Они могут быть видимыми и невидимыми. Механические примеси определяют методом фильтрования и осаждения.

Гипотеза: Если на фильтровальной бумаге осаждаются частички разных примесей, то мед не чистый.

Описание опыта: Растворил по 1г меда в равных долях воды, пропустил растворы через фильтр. Рассмотрел на стенках фильтра образца №2 воск.

Вывод: образцы № 1,3,4 – мед чистый от механических примесей, а образец №2 содержит естественные механические примеси.

Известно, что недобросовестные продавцы добавляют в мед различные примеси. Следующие опыты позволяют определить некоторые из них.

Опыт № 8. Реакция крахмала с йодом и определение крахмала в образцах меда.

Гипотеза: Если спиртовой раствор йода капнуть в мед, то по синей окраске меда можно определить наличие в нем крахмала.

Описание опыта: В фарфоровую чашку насыпал 1 г крахмала и добавил 1-2 капли раствора йода. Наблюдал синее окрашивание. Это качественная реакция на крахмал. Проделал этот же опыт с 1г меда каждого образца, синего окрашивания нет нигде.

Вывод: Образцы меда не содержат крахмал.

Опыт № 9. Проверка наличия в образцах меда различных примесей.

Гипотеза: Если в меде есть различные примеси, то на дне пробирки будет осадок.

Описание опыта: Налил в пробирку мёд, разбавил дистиллированной водой. На дне не образовался осадок.

Вывод: Образцы меда не содержат примесей.

Опыт № 10. Определение примеси крахмальной патоки.

Гипотеза: Если в образцах мёда, содержится крахмальная патока, то при опыте появится молочный цвет.

Описание опыта: Налил в пробирки раствор меда в дистиллированной воде (по 2 мл), прибавил избыток спирта, перемешал. Молочный цвет не наблюдается.

Вывод: Образцы меда не содержат крахмальной патоки.

Опыт № 11. Определение примеси сахарной (свекловичной) патоки.

Гипотеза: Если в образцах содержится свекловичная патока, то при опыте появится белый осадок хлорида серебра.

Описание опыта: Налил в пробирки раствор меда (по 2 мл), добавил по 2 мл раствора азотнокислого серебра. В растворе не образовался осадок.

Вывод: В образцах не содержится свекловичной патоки.

Опыт № 12. Проверка образцов меда на качество.

Гипотеза: Если мед при нагревании не плавится, не горит, не коричневеет, то мед натуральный. Если мед начал плавиться - значит, пчел кормили сахарным сиропом, а если коричневеет – значит, мед разбавлен сахарным сиропом.

Описание опыта: Положил на фильтровальную бумагу образцы меда, начал нагревать, бумага вокруг меда обгорела, а мед не расплавился и не изменил цвет.

Вывод: Мед натуральный.

Опыт № 13. Проверка образцов меда на добавление воды.

Гипотеза: Если от меда останется влажный след на бумаге, то в нём есть вода.

Описание опыта: На фильтровальную бумагу положил по капле меда каждого образца. От меда влажных следов на бумаге не осталось.

Вывод: В наших образцах нет воды.

Опыт № 14. Проверка образцов меда на подделку.

Иногда мед получают искусственным путем из сахарозы.

Гипотеза: Если мед в некрепком чае потемнеет и на дне не образуется осадок, то это не подделка.

Описание опыта: Добавил в некрепкий чай мед. Чай потемнел, и на дне не образовалось осадка.

Вывод: Мед всех образцов настоящий.

Опыт№15. Проверка образцов меда на сахарный сироп.

Гипотеза: Если кусочек хлеба, положенный в мед не затвердеет за 10 минут, а станет влажным, то пчел кормили сахарным сиропом.

Описание опыта: Положил в 4 пиалки мед, добавил в них по кусочку хлеба. Оставил на 10 минут. В образце №2 хлеб не затвердел.

Вывод: Образец №2 – пчел кормили сахарным сиропом.

Опыт № 16. Проверка образцов меда на содержание мела.

Гипотеза: Если при добавлении уксусной кислоты раствор меда зашипит, то в меде содержится мел.

Описание опыта: Налил в пробирки раствор меда (по 2 мл), добавил избыток уксусной кислоты. Мед не зашипел.

Вывод: Мед всех образцов не содержит мела.

Опыт № 17. Проверка образцов меда на брожение и кислотность.

Гипотеза: Если при добавлении в раствор меда спиртового раствора фенолфталеина и гидроксида натрия появится и исчезнет малиновый цвет – это значит мед кислотный.

Описание опыта: Налил раствор меда (по 2 мл) в пробирки, добавил по 5 капель спиртового раствора фенолфталеина и добавил раствор гидроксида натрия. В образцах № 1,3,4 –появился малиновый цвет и не исчез, а в образце №2 – появился и исчез цвет.

Вывод: В образце № 2 –повышенная кислотность меда, мед забродил.

Так как недобросовестные пчеловоды могут выставлять пчелиные ульи вблизи железных и автомобильных дорог, решил проверить образцы меда на содержание ионов некоторых металлов.

Опыт №18. Определение содержание в образцах меда иона Fe2+.

Гипотеза: Если в образцах меда содержится железо двухвалентное, то при добавлении красной кровяной соли K3 [Fe(CN)6] раствор посинеет.

Описание опыта: Налил по 2 мл растворов образцов меда в пробирки и добавил по 2 капли красной кровяной соли K3[Fe(CN)6]. Раствор не посинел.

Химическое уравнение: F2++ [Fe (CN)6]3- = Fe3[Fe(CN)6]2

Вывод: В образцах меда не содержится Fe2+ .

Опыт №19. Определение содержания в образцах меда иона Fe3+.

Гипотеза: Если в образцах меда содержится железо трехвалентное, то при добавлении роданида аммония NH4NCS, раствор покраснеет.

Описание опыта: Налил по 2 мл растворов образцов меда, добавил по3 мл роданида аммония NH4NCS. Цвет растворов не изменился.

Химическое уравнение: Fe3++ 3NCS- = Fe(NCS)3

Вывод: В образцах меда не содержится Fe3+.

Опыт №20. Определение содержания иона Cu2+.

Гипотеза: Если в образцах меда содержится медь двухвалентная Cu2+, то при добавлении аммиака раствор посинеет или станет фиолетовым.

Описание опыта: Капнул образцы меда на фарфоровую чашечку и выпарил, добавил каплю аммиака на периферийную часть меда. Цвет не изменился.

Вывод: В меде не содержится медь двухвалентная.

Название опыта

Образцы меда.

№1

№2

№3

№4

 

Определение состава натурального меда.

1

Определение содержания углеводов.

Обугливание концентрированной серной кислотой. Мед содержит углеводы.

2

Реакция серебряного зеркала на глюкозу в меде.

На стенках пробирки образуется чистое серебро. Мед содержит глюкозу.

3

Реакция на определение глюкозы в меде со свежеосажденным гидроксидом меди(II)

Без нагревания образуется ярко-синий раствор, при нагревании выпадает кирпично-красно осадок. Мед содержит глюкозу.

 

Определение примесей в натуральном меде.

4

Определение содержания диастазы.

Не появилось синее пятно. Образцы

не содержат диастазу.

5,6

Определение падевого вещества.

Изменений нет. Падь не содержит

Растворы потемнели от известковой воды и образовался осадок. Содержится падь.

7

Определение механических примесей(фильтрование).

Нет примесей.

Содержит воск.

Нет примесей.

8

Определение крахмала.

Образцы не посинели от раствора йода. Крахмал не содержится.

9

Определение различных примесей.

При растворении меда в дистиллированной воде не образуется осадок. Примесей нет.

10

Определение примеси крахмальной патоки.

С избытком спирта молочный цвет не образуется. Примеси крахмальной патоки нет.

11

Определение примеси сахарной (свекловичной) патоки.

С раствором нитрата серебра белого осадка не образуется. Примеси сахарной патоки нет.

 

Проверка меда на качество.

12

Проверка на качество.

При нагревании меда на фильтровальной бумаге он не горит, не коричневеет. Мед – натуральный.

13

Проверка на добавление воды.

От меда влажных следов на бумаге не остается. В меде не содержится вода.

14

Проверка меда на подделку.

При добавлении в мед некрепкого чая, чай потемнел и на дне не образовался осадок. Мед – натуральный.

15

Проверка на содержание сахарного сиропа.

Не содержится сахарный сироп.

Кусочек хлеба через 10 мин не затвердел. Содержится сахарный сироп.

Не содержится сахарный сироп.

16

Проверка на содержание мела.

При добавление уксусной кислоты шипение не наблюдалось. В меде не содержится мел.

17

Проверка на брожение и кислотность.

Не исчез. Мед качественный.

Исчез. Мед забродил, имеет повышенную кислотность.

При добавлении гидроксида натрия и ф/ф малиновый цвет появился и не исчез. Мед качественный

 

Определение солей металлов.

18

Fe2+

При добавлении красной кровяной соли раствор не посинел. Не содержится Fe2+.

19

Fe3+

При добавлении роданида аммония не образуется красный цвет. Не содержится Fe3+.

20

Cu2+

При добавлении капли аммиака на выпаренный раствор меда не образуется фиолетовое пятно. Не содержится Cu2+.

Вывод: образец меда № 2 содержит механическую примесь – воск, сахарный сироп, обладает повышенной кислотностью и, следовательно, храниться долго не сможет – забродит. Образцы №1,3,4 - натуральный мед хорошего качества. Но образцы №2,3,4 содержат падь, а это говорит о недостаточно качественных условиях содержания пчел. Поэтому образец №1 является медом более высокого качества. (См. приложение №2 опыты 9 -44)

Заключение.

Изучив литературу в школьной и семейной библиотеке, интернете нашел более 30 источников по исследованию меда. Определил методы, которыми я могу пользоваться в своей работе. Выбрал из множества методов исследования: микроскопический, органолептический и лабораторный. Научился делать микропрепараты для исследований с помощью цифрового микроскопа. Научился работать с ним.

Изучив состав меда, опытным путем убедился, что мед содержит такие органические вещества (углеводы) как глюкозу, сахарозу. Нашел методику качественной реакции на фруктозу, но провести реакцию не удалось, ввиду отсутствия реактива резорцина. Научился определять наличие естественных и посторонних примесей в образцах меда с помощью качественных реакций на крахмал, мел, падевый мед, свекловичную патоку, крахмальную патоку, ионы некоторых металлов. Наблюдая за исчезновением кристаллических образований при нагревании, убедился в аморфности меда.

Выбирая мёд для лечения и поддержания здорового образа жизни, нужно обращать внимание на качество меда. А для этого нужно выбирать мед не слишком жидкий и не слишком густой, то есть ложка в нем стоять не должна, а с ложки мёд должен тянуться «струйкой». Запах не должен быть резко химическим. Цвет его не должен быть чересчур светлым, мед должен быть матовым, не прозрачным. Выбирая мёд, необходимо брать с собой йодированную бумагу (салфетку), капнув на неё мёд, можно определить наличие крахмала, сахарного сиропа. Разбавив мед дистиллированной водой можно определить содержание разных примесей. С помощью соды питьевой и лакмусовой бумаги можно определить кислотность образца мёда уже дома. Натуральный мед должен иметь минимальную кислотность, среда должна быть близка к нейтральной.

Библиографический список.

  1. Аветисян Г.А. Разведение и содержание пчел. — Москва: Колос, 1983г

  2. Аветисян, Г.А. Наращивание силы семей /Г.А. Аветисян //Пчеловодство. 1995г

  3. Аветисян, Г.А. Пчеловодство /Г.А. Аветисян, Ю.А. Черевко. М.:ИРПО; Изд.центр «Академия», 2001г

  4. Иойриш. Н. П. Продукты пчеловодства и их использование.— М.: Россельхозиздат,1976г

  5. Корж В.Н - Пчеловодство. Практический курс.-М:2011г

  6. Фридрих Поль « Азбука пчеловодства»- Москва, в переводе с немецкого 2008г

  7. Буренин Н.Л, Котова Г.Н. – Справочник по пчеловодству. – М: «Колос» 1997г

  8. http://www.medovyi.spas9.ru/s_17.htm

  9. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D0%BF%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87,_%D0%9F%D1%91%D1%82%D1%80_%D0%98%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87

  10. http://esaulst.edusite.ru/p36aa1.html

  11. http://www.womanparadise.ru/?p=34430

  12. http://www.berestoff.ru/o-mjode/kak-pchely-delajut-med/

  13. http://www.medovik.info/osnovy/porody.php

  14. http://bochkameda.net/bolezni-pchel/bolezni-pchel-i-ix-lechenie.html

16