I Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

ПЛЕСНЕВЫЕ ГРИБЫ КАК БИОИНДИКАТОРЫ НАЛИЧИЯ КОНСЕРВАНТОВ В ПРОДУКТАХ ПИТАНИЯ

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Никитина Т.А. 1

---

1

Бабанина А.А. 1

---

1

Работа в формате PDF

228.4 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

«Она появилась на Земле 200 миллионов лет назад. Она убивает и спасает от смерти. Ее называют "хлебом дьявола" и "плевком Бога". Она сказочно красива, но вызывает отвращение - это всё про плесень» [4].

Что такое плесень, полезна или вредна она, откуда берется и почему на некоторых продуктах она возникает очень быстро, а на других нет. Все это очень заинтересовало меня.

Так возникла тема моего исследования «Плесневые грибы как биоиндикаторы наличия консервантов в продуктах питания».

Передо мной стояла цель: выявить, можно ли использовать плесень в качестве индикатора степени натуральности продуктов.

Для выполнения цели необходимо было решить следующие задачи:

1. изучить технику безопасности при работе с плесенью;

2. изучить консерванты, их влияние на живые организмы;

3. выявить продукты питания наиболее и наименее подверженные действию плесневых грибов.

4. проанализировать развитие плесени на продуктах содержащих консерванты

Объект исследования: плесень

Предмет исследования: продукты питания, на которых она развивается.

Методы исследования:

теоретические методы – анализ литературных источников

эмпирические методы – опытно-экспериментальные

Гипотеза: Пищевые консерванты, добавляемые в продукты питания, ингибируют рост и развитие плесневых грибов. Скорость появления и количество колоний грибов зависит от качественного состава и концентрации консервантов, присутствующих в продуктах питания.

Практическая значимость работы заключается в том, что исследуя продукты питания на скорость образования плесени, люди самостоятельно, в домашних условиях могут с легкостью определить концентрацию консервантов, даже если производитель не указал об этом на упаковке.

Новизна работы. Никогда ранее плесневые грибы не использовались как биоиндикаторы наличия консервантов в продуктах питания.

Плесневые грибы распространены повсеместно. Развиваясь на питательных субстратах, они образуют колонии белого, голубоватого, желто-зеленого цвета. Они являются гетеротрофами. Потребляя органические вещества субстрата, грибы подвергают глубоким изменениям все его составные части, выделяя продукты своей жизнедеятельности. От этого пищевые продукты приобретают плесневый запах и вкус, иногда становятся ядовитыми.

Характерной чертой является способность плесневых грибов развиваться даже при достаточно низкой влажности субстрата (около 15%), в связи с чем, они могут поражать сухофрукты, хлебопродукты, бумагу, кожу, ткани, пластик. Активно они поражают даже продукты, имеющие кислую среду сырые и квашенные фрукты, овощи, сыры и многое другое [1]. Плесень способна выделять токсические вещества — микотоксины, которые могут нанести вред организму людей и животных [4]. Для того чтобы продлить срок годности продуктов, производители используют консерванты – ингибиторы развития бактерий и плесневых грибов [2]. Применение избыточных количеств консервантов отрицательно влияет на организм человека, вызывая различные заболевания желудочно-кишечного тракта, аллергические реакции и развитие раковых опухолей [3].

А что же такое консерванты? Консерванты - это вещества, угнетающие рост микроорганизмов в продукте. При этом, как правило, предупреждают продукт от появления неприятного вкуса и запаха, плесневения и образования токсинов. В среде, в которой присутствует такой препарат жизнь становиться невозможна и бактерии погибают, что дольше сохраняет продукт от порчи. Человек, состоит из огромного числа самых различных клеток и обладает большой массой (по сравнению с одноклеточным организмом), поэтому в отличие от одноклеточных организмов не погибает от употребления консерванта. Но консерванты накапливаясь в организме вызывают самые разные заболевания.

Многие консерванты уже запрещены и не применяются на производстве. Ниже приведен список консервантов, который еще используется производителями, но, не смотря на это, они все равно не безопасны:

* Е210, Е211, Е213-217, Е240 - консерванты. Есть в консервах любого вида (грибы, компоты, соки, варенья). Могут привести к образованию злокачественных опухолей.

* Е221-226 - консерванты. Используются при любом консервировании. Могут привести к заболеваниям желудочно-кишечного тракта.

* Е230-232, Е239 - консерванты. Содержатся в консервах любого вида. Могут вызвать аллергические реакции.

* Е311-313 - антиоксиданты (антиокислители) Есть в йогуртах, кисломолочных продуктах, колбасных изделиях, сливочном масле, шоколаде.

После этого списка и многих других, мне стало немного страшно, и меня одолевал вопрос – «А что же мы едим?». На самом деле, не стоит паниковать. Всего лишь отправляясь за покупками, взрослым следует внимательно читать надписи на этикетках, не стоит покупать продукты с большим содержанием консервантов.

А что же с фруктами, с овощами и другими натуральными продуктами, которые еще не подвергались какой либо переработке? Что их тоже пичкают консервантами? Это были следующие вопросы, заставившие меня опять искать информацию. Оказалось, консерванты бывают синтетическими и натуральными. Синтетические - это те консерванты, которые произвели химическим путем, а натуральные консерванты - это вещества, которые заложила сама природа в те или иные организмы в небольшом количестве. Поэтому они и считаются безвредными [4].

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Проработав теоретический материал, приступили к самой главной части эксперимента – к исследованию.

Ход эксперимента.

1. Первоначально необходимо было приготовить чашки Петри. Для начала их мыли и стерилизовали.

2. Продукты питания довести до готовности (фрукты измельчить, превратив их в пюре, кириешки и чипсы измельчить и добавить кипяченой воды)

3. После чего поместили продукты в индивидуальные чашки Петри, предварительно промаркировав их.

4. Продукты с малым содержанием влаги, обработали водой (кипяченой).

5. В течение всего эксперимента следили за тем, что бы продукты ни пересыхали. Это было очень важно, так как, выяснили, что благоприятным для роста и развития плесени, является влажная среда и повышенная температура воздуха.

6. Исследуемые образцы помещались в чашку Петри в измельченном виде, и оставались открытыми в течении часа, а затем закрытыми при температуре 24⁰С-32⁰С. Опыт проводился в 2 кратной повторности.

Для выявления продуктов наиболее и наименее подверженных действию плесеней, было взято 12 продуктов питания (кисломолочные продукты, соки, фрукты, детское питание, томатный маринад, кириешки, чипсы).

Фотографирование и подсчет колоний грибов проводилось каждый день. Фиксировались следующие параметры: день появления первой колонии, количество колоний, цвет колоний, день созревания спор.

В итоге было проведено 24 исследования. Все данные занесены в таблицу. Колонии рассматривали под микроскопом.

22 января мы начали проводить эксперименты. В начале решили провести исследование на фруктовом пюре, собственного приготовления. Затем сравнить с магазинным детским пюре. Уже через 2 дня на поверхности пюре появился беловатый налет. На 4 день уже были споры черного цвета. А еще через 2 дня - 28.01 плесень покрыла всю поверхность фруктового пюре, во всех вариантах

Быстрее всего плесень динамично росла на пюре из банана (фото 1).

На фруктовом пюре развилась плесень рода Мукор и несколько колоний Пеницилиум (фото 2).

Фото 1 – Плесень на банановом пюре Фото 2 – Плесень на яблочном пюре

Сразу же после этого эксперимента мы решили понаблюдать, а что же произойдет с магазинным пюре, которое является детским питанием. Для эксперимента выбрали фруктовое пюре яблоко-банан «Агуша» и груша - яблоко.

Но почему то в пюре яблоко-банан, кроме пюре оказались в составе: регулятор кислотности – лимонная кислота, антиокислитель – аскорбиновая кислота (возможно, это связано с наличием банана, так как в нашем эксперименте на банане быстрее всего развилась плесень) (фото – 3). Фото 3 –Плесень на пюре «Агуша»

На майонезе, производимом на территории Норильска плесень не образовалась в течении всего эксперимента. Прошло 1,5 месяца, а на поверхности чашки Петри выделились капельки жира и весь субстрат пожелтел, но ни каких колоний обнаружено не было (фото 4).

Фото 4 – Майонез (спустя 3 недели)

Томатный маринад мы решили взять, после исследования майонеза. Решили проверить на самом ли деле, уксусная кислота является причиной не появления плесени на майонезе. Через день после начала эксперимента образовался налет, а через 3 дня были уже созревшими споры мукора. На данном субстрате в первую очередь, быстрее всего развилась плесень пенициллин, а только затем появились споры мукора (фото 5). Фото 5 – Колонии плесени на томатном маринаде

Зная, что в чипсах и кириешках находится много консервантов (по составу), решили проверить их на образование колоний плесени. Чипсы и кириешки Light (ветчина с сыром) и сухарики ржаные со вкусом салями) измельчили и добавили воды кипяченой. Измельчение проводили в ступке фарфоровой. Колонии плесени на чипсах так и не появились, на кириешках образовались очень быстро.

Йогурт «Нежный» (клубника). Плесень образовалась быстро. Через 2 дня появился налет, и на 4 день споры созрели.

Йогурт Норильский (клубника). Плесень не образовалась. Проходили процессы брожения, вытекала жидкость из чашки Петри, хотя она была закрыта, но колоний плесени так и не было обнаружено. Хотя если провести анализ по срокам годности, то у «Норильского» йогурта срок хранения 5 дней, а у йогурта «Нежный» - несколько месяцев.

Нам стало интересно исследовать еще молочную продукцию молочного завода.

Кефир «Подсолнух», плесень образовалась, через 2,5 недели. Рост колоний происходил очень медленно. В составе (на этикетке) консерванты отсутствовали.

1. При работе с плесенью необходимо соблюдать осторожность, лучше работу проводить в повязке, закрывающей дыхательные пути и в перчатках, чтобы избежать аллергии.

2. Консерванты бывают натуральные и искусственные. Натуральные добавляют в продукты детского питания. Искусственные могут вызвать нарушения всех систем организма человека.

3. Наиболее подвержены действию плесневых грибов продукты питания домашнего приготовления и продукты детского питания, т.к. не содержат консервантов замедляющих развитие плесеней.

4. Плесень не развивалась на продуктах питания, содержащих большое количество консервантов (чипсы), но образовалась на кириешках.

Так как несколько вопросов остались нерешенными, данную работу будем продолжать. Не объяснимым вопросом является, почему на молочнокислых продуктах Норильского молочного завода не образуется плесень, хотя сроки хранения не большие у продукции и термической обработке не подвергается. Можно только предположить, что причиной является сухое молоко.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Азаров Н.В. Основы микробиологии и пищевой гигиены. – М., Экономика, 1981.

2. Иванова Л.А., Войно Л.И., Иванова Л.С. Пищевая Биотехнология. – М.: Колос С, 2008.

3. Цапалова И.Э. Маюрникова Л.А. Экспертиза продуктов переработки плодов и овощей.- Новосибирск: Сиб.унив.изд-во, 2003.

4. Надежкина Л.Г. научно-исследовательская работа «Плесень как индикатор степени натуральности продуктов питания».