Ученическая исследовательская работа «Загадочная плесень»
Юлия Васильевна Кармакова
Ученическая исследовательская работа «Загадочная плесень»
ОГЛАВЛЕНИЕ
II. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ….…. 3
1. Научная статья…. 4
1. 2. Что такое плесень….4
1.2. Как плесень влияет на здоровье человека….… 4
2. Практическая часть… 4
2.1. Условия появления и развития плесени… 4
2.2. Описание опытов…. 4-6
III. ЗАКЛЮЧЕНИЕ…. 7
IV. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…. 8
V. ПРИЛОЖЕНИЕ…. …9-12
Исследовательская работа «Загадочная плесень»
Наша исследовательская работа возникла в результате случайного наблюдения за пищевыми продуктами. Я купил хлеб в магазине, положил его в целлофановый пакет. Через некоторое время на хлебе образовался странный налет, а мама сказала, что на хлебе образовалась плесень и такой хлеб не используется в пищу. Ребята в классе говорили, что тоже видели подобный налёт на разных продуктах. Возникли вопросы: что такое плесень? При каких условиях она образуется? Почему хлеб с таким налётом не используется в пищу?
Мы решили провести опыты с различными продуктами, такими как: черный хлеб и апельсин. Нам хотелось узнать, что такое плесень? Насколько она вредна для человека? При каких условиях появляется? Предметом нашего исследования стала плесень.
Мы поставили перед собой цель: узнать, что такое плесень и при каких условиях она образуется
Мы выдвинули гипотезу: возможно, основными факторами, влияющими на появление и разрастание плесени являются тепло, влажность, темнота, отсутствие проветривания.
Для реализации поставленной цели мы решали следующие
задачи:
• Изучить, что такое плесень.
• Узнать о роли плесени в жизни человека.
• Вырастить плесень на различных продуктах питания.
• Определить факторы, влияющие на её появление и разрастание
Для решения поставленных задач и доказательства нашей гипотезы использовали следующие методы:
Исследование проводилось по плану:
1. Изучение и анализ литературы по проблеме исследования.
2. Определение целей, задач, гипотезы исследования
3. Закладка опыта
3.4. Анализ, обобщение и систематизация результатов
Исследовательская работа «Загадочная плесень»
II. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ
1. Научная статья
1.2. Что такое плесень.
Плесень и ее споры можно обнаружить всюду, как и другие микроорганизмы – вирусы, бактерии. Сейчас плесень относят к царству грибов. О наличии плесени свидетельствуют многие факторы: посинение или позеленение поверхностей, шелушение стен, так называемая махра, черные точки на потолке. Плесень может иметь вид пленок, корочек, рыхлого или порошкообразного налета на испорченных пищевых продуктах, прелых листьях, гнилой древесине. Колонии плесени имеют самую разнообразную окраску: черную, бурую, голубую, зеленую. Встречается плесень серого, желтого, зелёного цвета [2].
2.2. Как плесень влияет на здоровье человека
Очень долго считали, что плесень для человека безвредна. Но это не так. Всем известно, что нельзя употреблять в пищу несъедобные грибы. Но пищевые отравления могут вызвать и заплесневелые продукты, так как некоторые плесени образуют вредные вещества. Крайне опасны для человека афлатоксины. Их производит микроскопический гриб зелёно-жёлтого цвета, который может расти, особенно в тёплых условиях, на самых разных продуктах: джемах, сушёной рыбе, арахисе, бобовых и масличных культурах, зёрнах какао, кофе [1]. Некоторые виды грибков вызывают диатез у детей, аллергию, переходящую в астму и даже онкологические заболевания.
Вот краткий перечень заболеваний, связанных с плесенью: мигрень, насморк, отит, бронхит, ринит, бронхиальная астма, сердечно-сосудистые нарушения. Иногда у людей со сниженным иммунитетом возможны плесневые поражения внутренних органов. Все перечисленные заболевания носят хронический характер течения и вызывают трудности при лечении. При попадании плесневых спор в желудок и кишечник развивается пищевая аллергия.
Но плесень может быть и полезной для человека. Столетия тому назад люди придумали использовать плесени для приготовления разных пищевых продуктов. В Европе истинные плесени используют при изготовлении сыров — рокфора, камамбера, бри, голубого датского. В странах Востока, в Японии плесени издавна применяют при производстве спиртных напитков, при приготовлении продуктов питания из сои, а также разнообразных соусов. А плесневый гриб, так пугающая всех чёрная плесень, начиная с 30-х годов XX века во всём мире до сих пор широко применяют в пищевой и фармацевтической промышленности как основной продуцент для производства лимонной кислоты.
Человеку впору поклониться плесени за то, что именно из неё в середине ХХ века был получен первый антибиотик — пенициллин, использование которого в медицине спасло жизнь миллионам людей [3].
2. Практическая часть
2.1. Условия появления и развития плесени
Мы поставили опыт, позволивший нам определить факторы, влияющие на появление и разрастание плесени, а также определить время, которое проходит с момента возникновения первых признаков плесени на продуктах до того, когда продукт покроется ею полностью и будет совершенно непригодным для еды. Нами была выращена плесень на следующих продуктах питания: черном хлебе и апельсине. Также была составлена сводная таблица, в которой мы показали условия развития плесени на продуктах и сроки образования плесени. (Приложение 1)
2.2. Описание опытов
Описание опыта № 1. Выращивание плесени на чёрном хлебе. (Приложение 2)
1. Закладка опыта (фотография 1)
Для эксперимента мы взяли три кусочка черного хлеба.
• Первый кусок мы намочили, положили в целлофановый пакет и поставили в темное, теплое место;
• Второй кусок мы намочили, положили в целлофановый пакет и поставили на светлое, теплое место;
• Третий кусок положили без влаги в теплое, светлое место.
Описание опыта через 1 день
• в первой тарелке на хлебе появилось небольшое пятно;
• во второй тарелке на хлебе ничего не появилось;
• в третьей тарелке на хлебе ничего не появилось.
Описание опыта через 2 дня
• в первой тарелке на хлебе появился белый «пушок»;
• во второй тарелке на хлебе появилось небольшое пятно;
• в третьей тарелке на хлебе ничего не появилось, верхний слой хлеба подсох.
Описание опыта через 3 дня
• в первой тарелке на хлебе увеличилась площадь белого налёта и «пушок», а также появилось тёмно-серое пятно посередине;
• во второй тарелке на хлебе появился белый налёт и «пушок»;
• в третьей тарелке на хлебе ничего не появилось, начал черстветь средний слой.
Описание опыта через 3 дня (Фотография 2).
• в первой тарелке на хлебе белый «пушок» стал плотнее, а тёмно-серое пятно потемнело и увеличилось в размерах;
• во второй тарелке на хлебе увеличилась площадь белого налёта, и появилось тёмно-серое пятно посередине;
• в третьей тарелке на хлебе ничего не появилось, хлеб совсем высох.
На основе поставленного опыта № 1 можно сделать следующий вывод:
плесень появилась на хлебе довольно быстро там, где присутствовали влага, темнота и тепло; гораздо позже появилась плесень там, где присутствовали: влага, свет и тепло; а там, где нет влаги и присутствует вентиляция, плесень не появилась. Следовательно, первое важное условие для развития плесени – влажность; второе условия для развития плесени – температура, третье условие для развития плесени – циркуляция воздуха.
Описание опыта № 2 Выращивание плесени на апельсине (Приложение 3) Закладка опыта (фотография 3)
Для эксперимента мы взяли три дольки апельсина.
• Первую дольку мы намочили, положили в целлофановый пакет и поставили в темное, теплое место;
• Вторую дольку мы намочили, положили в целлофановый пакет и поставили на светлое, теплое место;
• Третью дольку положили без влаги в теплое, светлое место.
Описание опыта через 1 день (Фотография 4)
• в первой тарелке на дольке апельсина появился серо-белый пушистый налёт;
• во второй тарелке на дольке апельсина появился белый пушистый налёт;
• в третьей тарелкена дольке апельсина ничего не появилось, кожица апельсина стала подсыхать.
Описание опыта через 2 дня (Фотография 5)
• в первой тарелкена дольке апельсина увеличилась площадь серо-белого налёта, стал больше «пушок» и появились чёрные пятна;
• во второй тарелкена дольке апельсинаувеличилась площадь серо-белого налёта, появился «пушок»;
• в третьей тарелке на дольке ничего не появилось, кожица апельсина высохла.
Описание опыта через 3 дня (фотография 6)
• в первой тарелкена дольке апельсина «пушок» стал тёмно-серым и увеличилось количество чёрных пятен;
• во второй тарелкена дольке апельсинаувеличилась площадь серо-белого налёта, увеличился «пушок» и появились чёрные пятна;
• в третьей тарелке долька апельсина высохла.
На основе поставленного опыта № 2 можно сделать следующий вывод:
плесень появилась на хлебе довольно быстро там, где присутствовали влага, темнота и тепло; гораздо позже появилась плесень там, где присутствовали: влага, свет и тепло; а там, где нет влаги и присутствует вентиляция, плесень не появилась. Следовательно, первое важное условие для развития плесени – влажность; второе условия для развития плесени – температура, третье условие для развития плесени – циркуляция воздуха.
Исследовательская работа «Загадочная плесень»
1. Плесень – название гриба, который бывает плесневым: растет на камне, бетоне, краске; растет на пищевых продуктах. Плесень и ее споры можно обнаружить всюду, как и другие микроорганизмы – вирусы, бактерии. Сейчас плесень относят к царству грибов. Есть плесень полезная, которая используется в медицинской промышленности, сыроварении, и также есть плесень опасная для здоровья, продуктов, строительных материалов.
2. Продукты, имеющие плесень токсичны и могут рано или поздно послужить для начала развития различных заболеваний, поэтому такие продукты нельзя употреблять в пищу.
3. Плесень появляется, если имеются такие факторы как тепло, влага нет света и проветривания.
В результате поставленного опыта выявлены условия появления плесени, что позволило подтвердить выдвинутую гипотезу. Наша гипотеза подтвердилась.
IV. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Большая иллюстрированная энциклопедия школьника. / Москва, «Махаон», 2003.
2. Робин Керрод, Уинди Мадгуик /Книга знаний в вопросах и ответах. М. ,«Махаон», 2003.
4. Наука и жизнь / Архив журнала «Наука и жизнь» / Наука на марше / Биология
5. Олег Чистовский / Грибы-целители (Серия — Исцели себя сам).
6. Энциклопедия для детей. Биология. «Аванта+» 1997 г.
Источник
Эксперимент по выращиванию плесени
Исследовательские работы и проекты
Эксперименты с плесенью
Практическое наблюдение и проведение опытов
В своей исследовательской работе «Мир «невидимок» вокруг нас» я проводила эксперимент по определению благоприятных условий для размножения бактерий на хлебе в результате пришла к выводу, что плесень может развиваться только в тёплом и влажном месте, особенно богатом питательными веществами, а сухость воздуха и низкая температура являются главными препятствиями для развития плесневых грибов.
Проверю, подтвердиться ли моё предыдущее доказательство. Разобраться в схеме появления, развития и размножения плесени на различных видах хлебных изделий, помещенных в чистую среду при воздействии на них различных внешних факторов, поможет ряд проведенных мной наблюдений и экспериментов.
Эксперимент 1. Определение времени появления плесневых грибов на различных сортах хлеба
Для эксперимента я взяла 4 сорта хлебобулочных изделий местных производителей: белый «Островной», батон «Молочный», черный «Купеческий» и багет. Образцы поместила в пластиковый чистый контейнер с разделителями и закрыла крышкой.
Вывод: быстрее всего плесень появилась на образце черного хлеба «Купеческий», и к концу наблюдения этот образец больше всех заплесневел. На остальных образцах плесень начала появляться на 6-й день эксперимента. Можно предположить, что образцы хлебобулочных изделий под номерами, 1, 2, 4 содержат большее количество консервантов – ингибиторов плесени (веществ, способствующих увеличению срока годности продукта, пищевые добавки).
Таким образом, время образование плесени и её развитие на различных сортах хлеба неодинаково и во многом зависит от состава продукта, точнее от количества в нём сахара и влаги (основного продукта питания самой плесени).
Эксперимент 2. Определение времени появления плесневых грибов на заводском и домашнем хлебе
Вывод: домашний хлеб начал покрываться плесенью на два дня позже заводского, что подтверждает факт зараженности плесневым грибком заводского хлеба уже на стадии его поступления в розничные сети для реализации, а возможно и на стадии его изготовления.
Эксперимент 3. Определение влияния температуры на развитие плесневых грибов на хлебе
Для эксперимента я взяла четыре образца хлеба одного сорта — белый «Островной». Каждый образец поместила в отдельный чистый пластиковый контейнер, закрыла крышкой и поместила в разные условия:
- первый контейнер оставила в комнате на столе (температура +20 — +22оС);
- второй контейнер поставила на верхнюю полку холодильника (температура +3 — +6оС);
- третий контейнер поставила в морозильную камеру (температура -16 оС);
- четвертый образец разместила на батарее в комнате (+26 — +30оС).
Вывод: по результатам, представленным в таблице можно сделать заключение, что наиболее комфортной для роста плесени является теплая среда (+20 — +22оС). При низких и высоких температурах плесень на хлебе не развивается, а высушивание может спасти от поражения хлебных изделий плесневыми грибами.
Эксперимент 4. Определение влияния влажности на развитие плесневых грибов на хлебе
Для эксперимента я использовала образцы белого хлеба «Островной»:
- один образец, сбрызнула водой, поместила в контейнер и плотно закрыла его крышкой;
- второй образец такого же хлеба завернула в бумажный пакет.
Оба образца оставила на столе при комнатной температуре.
Вывод: на образце хлеба, сбрызнутого водой и помещенного в плотно закрытый пластиковый контейнер, плесень появилась на 3-й день наблюдения. На 6-й день весь хлеб был покрыт зеленоватой плесенью с отдельными пятнами черной плесени. Образец хлеба в бумажном пакете к 6-му дню наблюдения высох, плесень на нем не появилась, следовательно, влажная среда является необходимым условием для развития плесневых грибов.
Эксперимент 5. Определение влияния электромагнитного излучения на развитие плесневых грибов
Один образец белого хлеба «Островной» поместила в микроволновую печь на 30 секунд (более длительное нахождение в микроволновой печи приводит к высушиванию, что нецелесообразно, т. к. при этом резко уменьшается влажность хлеба, что само по себе может влиять на развитие плесени). Второй, контрольный образец, не подвергала воздействию электромагнитных лучей. Исследуемый и контрольный образцы оставила для наблюдения при комнатной температуре. Для большей достоверности результатов такой же опыт я провела с пробой черного хлеба вида «Купеческий».
Вывод: результаты наблюдений показали, что на контрольных образцах белого и черного хлеба плесневые грибы появились на 5-й день наблюдения, на опытных образцах плесени не было. На образцах как белого, так и черного хлеба, который помещался в СВЧ- печь на 30 сек, развитие плесневых грибов не наблюдалось и на 10-й день исследования. На опытном образце с черным хлебом «Купеческий» маленькие пятнышки плесени начали появляться только на 10- день наблюдения. электромагнитное излучение в СВЧ-печи значительно задерживает развитие плесени на хлебе.
Эксперимент 6. Определение влияния различных веществ на развитие плесневых грибов
Исследования проводились на чистой культуре плесени, выращенной на одном из исследуемых образцов хлеба (батон «Молочный») в течении десяти дней. Для этого части плесневых спор размером приблизительно 3-5 мм с хлеба специальным стерильным пинцетом, переносились в чашки Петри на питательную среду (в качестве питательной среды я взяла разведенный мед).
Чашки Петри с культурой плесени пронумеровала и в каждую поочередно поместила крышечки: № 2 – с луком, № 3- с порошком горчицы, № 4 – с гранулами селикогеля, № 5 — с чесноком, № 6 – с морской солью, № 7 – с йодом, № 8 — спиртом. Одна чашка осталась контрольной (№ 1). В ней находилась только питательная среда с плесенью.
Вывод: в результате проведенного мной эксперимента выяснилось, что фитонциды лука и чеснока не тормозят развитие плесени – это миф. В образцах с луком и чесноком количество плесени к концу наблюдения было даже больше, чем в контрольном образце. Возможно, это связано с тем, что сырые кусочки лука и чеснока увеличивают влажность, а влажная среда благоприятна для роста плесневых грибов. Гранулы селикогеля быстро впитывали влагу и в дальнейшем росту плесени не препятствовали. Из анализа данных выяснилось, что сильнее всего задерживает рост плесневых грибов горчица, соль и спиртосодержащие препараты. Таким образом для сохранения хлеба, в хлебницу следует помещать порошок горчицы, морскую соль или настойку йода
Определение видов плесневых грибов
Для определения вида плесени на предметах исследования, Любовь Николаевна предложила рассмотреть выращенные мной образцы плесневых грибов в лабораторных условиях, для этого нами был использован световой микроскоп. Все образцы хлеба, на которых плесневые грибы разрослись, я исследовала под микроскопом и сравнивала с фотографиями плесневых грибов.
Надо заметить, что за все время наблюдений я обнаружила на исследуемых образцах хлебобулочных изделий три разных вида по цвету и структуре плесневых грибов. Рассматривая образцы под микроскопом, и сравнивая с фотографиями различных плесневых грибов, я определила: черная плесень — это головчатая хлебная плесень Mucor Mucedo (серебристо-белые нити, увенчанные на верхушке маленькими черными шариками меньше булавочной головки); а зеленоватая плесень — это сизая хлебная плесень Penicillium glaucum – зеленый кистевик (зеленый оттенок зависит от цвета спор), Aspergillus (с латинского аспергилл означает «косматая голова») — споры у этого микроскопического гриба вырастают на поверхности крупных шаровидных клеток и под микроскопом напоминают непричесанные головки, образуют плоские пушистые колонии, вначале белого цвета, а затем, в зависимости от вида, они принимают разную окраску, связанную с метаболитами гриба и спороношением.
Мои предположения подтвердили специалисты института естественных наук и техносферной безопасности кафедры экологии, биологии и природных ресурсов Сахалинского государственного университета.
Рекомендации по хранению хлебных изделий
Опираясь на результаты моих исследований, я могу предложить некоторые рекомендации по правильному хранению хлебных изделий:
1. Храните хлебные изделия необходимо в сухих, хорошо проветриваемых местах, не допуская проникновения влаги, поэтому не следует упаковывать хлеб в полиэтиленовые пакеты. За счет испарения воды из хлеба в них создается повышенная влажность, способствующая развитию плесени.
2. Не убирайте в пакет свежий горячий хлеб, подождите, пока он остынет. Теплый хлеб «задыхается»: сначала он лишается хрустящей корочки, а позже становится пищей для плесени.
3. Храните разные сорта хлеба отдельно.
4. Держите хлебницу лучше в открытом, хорошо освещенном месте, например, возле окна. В темных шкафах гораздо труднее бороться с плесенью.
5. Положите в хлебницу горсточку соли (как известно, соль – это консервант, который предотвращает развитие микрооорганизмов), завернутый в марлю порошок горчицы или ватку с каплями йода.
6. Меняйте ежедневно салфетку в хлебнице, на которой лежит хлеб, чтобы избежать скопления крошек.
7. Для хранения хлебобулочных изделий можно использовать такой способ обработки как сушка – удаление влаги из продукта. Поместите буханку хлеба перед хранением в СВЧ-печь на 30 сек.
8. Не покупайте хлеб впрок, если нет такой необходимости. Берите столько хлеба, сколько можете съесть в течение 1-3 дней.
9. Хорошо проветривайте и убирайте помещение, так как плесень обожает тепло, влагу, плохую вентиляцию и грязь.
10. Конечно же, необходимо следить за тем, чтобы хлебные изделия не подвергались заражению плесневыми грибами. Помимо того, что это опасно, еще и экономически накладно. Для этого не оставляйте рядом со свежим хлебом, остатки позавчерашнего хлеба. И если на продукте, на первый взгляд еще пригодном для употребления, появилась плесень, кушать его уже нельзя.
11. Нарушение сроков хранения и потребления хлебобулочных изделий приводит к размножению на хлебе грибов, которые могут стать возбудителями болезней человека и животных (если вы заботитесь о своем здоровье и здоровье близких, то, рекомендую, покупать хлеб в заводской упаковке и хранить не долго).
Заключение
Добиться поставленной цели, подтвердить гипотезу и более полно изучить плесневые грибы, появляющиеся на хлебных изделиях, а также добиться положительных результатов я смогла благодаря изучению научных и литературных трудов, сети-Интернет, проведенным экспериментам и наблюдениям, а также постоянному общению с моим учителем по биологии.
В ходе выполнения экспериментальной части работы было доказано, что скорость возникновения плесени зависит от многих факторов окружающей среды: влажности, температуры, влияния химических веществ, находящихся рядом (фитонцидов), солнечного света.
Благоприятный рост плесени обеспечивает наличие трех условий. Первое — это достаточное количество сахара, то есть углеводных компонентов, которые содержатся в хлебобулочных изделиях. Второе условие – влажность и третье – тепло. Плесневые грибы распространены повсеместно: они встречаются в воздухе, воде и почве.
В воздухе плесень постоянно присутствует в виде спор, которые попадают на хлеб и вызывают его порчу. Если хлебные изделия хранить в темном шкафу в полиэтиленовом пакете, то плесень обязательно вырастет, и продукт придется выбросить, т.к. мицелий плесени прорастает вглубь продукта и заражает его целиком, и конечно, в пищу такой хлеб употреблять нельзя. Удалится только верхний слой не получится, внутри плесень все равно останется и будет прорастать заново. Поэтому ее нужно высушивать, например, в микроволновой печи.
Плесневые грибы сначала поражают корку хлеба, а затем и мякиш. Ферменты плесени разлагают мякиш хлеба, портят его вкус и запах. Некоторые виды плесени образуют ядовитые вещества. Необходимо помнить, что заплесневевший хлеб не пригоден к пище!
Выполнение задач в рамках поставленной цели позволило мне сформулировать ряд выводов:
1. Плесневение хлебных изделий возникает при длительном хранении хлеба. Оно происходит в результате попадания спор плесени из окружающей среды на выпеченные хлебные изделия или при неправильном хранении муки, из которой выпекают хлебобулочные изделия и хлеб.
2. Время образования плесени на различных сортах хлеба не одинаковое. Оно может зависеть от содержания влаги в хлебе, от добавления в него различных консервантов — ингибиторов плесени или же от первоначального заражения зерна и муки спорами плесневых грибов.
3. Влажная и теплая среда – основное условие для развития плесени! (оптимальные условия для развития плесени — температура 25 — 35 °С и относительная влажность воздуха 70-80 %).
4. Большинство плесневых грибов растет с примерно одинаковой интенсивностью на свету и в темноте. Однако под влиянием яркого света наблюдается угнетение роста мицелия и прорастания спор у представителей Aspergillus, Penicillum. Весьма значительно свет действует на формирование органов плодоношения. Полное отсутствие света у одних грибов вызывает стерильность грибницы, в то время как у других (Aspergillus) спороносные органы могут развиваться и в темноте. При отсутствии света образуются светлоокрашенные плодовые тела.
5. Больше всего замедляют рост плесневых грибов фитонциды горчицы, морская соль и спиртосодержащие вещества.
6. Хлеб с длительным сроком хранения, обработанный консервантами (этиловый спирт, сорбиновая кислота) и упакованный в мягкую тару сохраняется без порчи в течение нескольких месяцев.
7. Низкие или очень высокие температуры нарушают процессы жизнедеятельности живых клеток плесневых грибов, способствуют их гибели (нахождение хлеба в СВЧ-печи в течение 30 секунд существенно задерживает образование на нем плесени).
8. На хлебе в основном развиваются два вида плесневых грибов: головчатая хлебная плесень и сизая хлебная плесень, однако, исходя из моих экспериментов заметно, что существует вероятность появление такого вида плесневых грибов как аспергилл.
9. Данные мной рекомендации по правильному хранению хлеба, помогут многим защититься от неприятной встречи с плесенью.
Плесень можно сравнить с огнем. Она может и навредить, и принести большую пользу. Многое зависит от того, как мы ее используем и умеем ли контролировать.
Теперь я уверенно могу сказать, что многое знаю об уникальном мире плесневых грибов и готова поделиться своими исследованиями, а сделать это можно на уроках биологии при изучении темы «Грибы», используя мою презентацию.
Мне было интересно почувствовать себя исследователем, это очень увлекательно!
Источник