XI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Дрожжи и их особенность. Применение дрожжей в домашней кулинарии
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
В природе нашей планеты много загадок, и, конечно, жизнь на Земле сложна и разнообразна. Мне стало интересно, почему дрожжи, так часто встречающиеся в хозяйстве, заслужили внимание многих ученых. Что особенного в этих организмах?
Предмет моего исследования – дрожжи. Я захотела узнать об их особенностях и применении дрожжей в домашней кулинарии. Как-то раз я услышала, что дрожжи ‑ это грибы, что это – живые существа, я была очень удивлена, и мне захотелось узнать о них больше.
Грибы встречаются в нашей жизни довольно часто. Все мы знаем о тех грибах, что растут в лесах. Однако я узнала, что существуют грибы, которые не похожи на те, что мы привыкли видеть. Например, известные нам дрожжи, которые используют в кулинарии, тоже грибы. Мне стало интересно, почему же они называются грибами, какими свойствами обладают, почему их используют в кулинарии и как они работают.
Я поставила цель ‑ узнать о способностях дрожжей и об их применении в хозяйственной кулинарии.
Передо мной стояли следующие задачи:
- доказать, что дрожжи – это особый вид грибов;
- исследовать, как работают дрожжи;
- узнать, что помогает работе дрожжей;
- понаблюдать практическое применение дрожжей (в процессе приготовления теста).
Для успешного решения задач будут применяться разнообразные методы исследования: изучение литературы, наблюдение, эксперимент, измерение, сравнение.
Что такое дрожжи. Их особенность
Науке известно более 100 тыс. видов грибов – но, скорее всего, их гораздо больше. Их нельзя отнести ни к растениям, ни к животным.
Дрожжи представляют собой группу одноклеточных грибов, т.е. состоящих всего из одной клетки. Дрожжи - это маленькие, круглые, бесцветные частицы. Они крупнее бактерий, размеры дрожжевых клеток составляют в среднем от 3 до 7 мкм в диаметре, но встречаются некоторые виды, клетки которых могут достигать 40 мкм. Они настолько малы, что их потребуется уложить в ряд от 1200 до 1600, чтобы получить цепочку, длиной в 1 сантиметр.
Дрожжевые клетки неподвижны и имеют овальную форму. Хотя грибницы дрожжи не образуют, у них отмечаются все признаки и свойства грибов.
Дрожжи широко распространены в природе и живут в питательной среде, богатой сахаром - на кожице плодов, ягод, фруктов, нектаре цветов, соке деревьев. Всего в мире насчитывается много разновидностей дрожжей. Но в питании мы используем лишь 4 из них: пивные, хлебопекарные, молочные и винные дрожжи. Пивные дрожжи содержатся в «живом» пиве. А вот винные дрожжи можно встретить в природе в виде налета на виноградных гроздьях. Молочные дрожжи встречаются во всех кисломолочных продуктах. Хлебопекарные дрожжи активно используются для выпечки пышного хлеба и хлебобулочных изделий.
Дрожжевые клетки размножаются почкованием. Это означает, что от них отходят отростки, которые отрезаются от родительской клетки клеточной оболочкой. По мере роста они вырабатывают вещества, которые называются бродильными. Как это происходит? Если слабый раствор сахара на несколько дней оставить на воздухе, то на его поверхности появится легкая пена и от него начнет исходить специфический запах. Такая реакция происходит из-за того, что в жидкость из воздуха попадают крошечные клетки, которые мы называем дрожжи. Они попадают в условия, благоприятные для их роста. При размножении дрожжи разлагают сахар на спирт и углекислый газ - это и называется брожением.
Углекислый газ образуется при гниении и брожении. Благодаря своему свойству заставлять образовывать пузырьки в питательной среде (как бы дрожать), и родилось название этих грибов – дрожжи. Это свойство дрожжей было открыто еще древнеегипетской цивилизацией. С давних пор способности дрожжей к брожению люди использовали в своих целях. Выпечка хлеба, сдобных булок – все это было бы невозможно без применения дрожжей. Именно углекислый газ поднимает тесто, делает его пышным за счет расширяющихся пузырьков. Углекислый газ собирается в тесте пузырьками, отчего тесто поднимается. Жар в печи потом удаляет углекислый газ, а хлеб становится пористым и легким. Достаточно давно изготовление дрожжей носит промышленный характер. Выпускают дрожжи жидкие, прессованные и сухие.
Дрожжи – скоропортящийся продукт, требующий особых условий хранения. Жидкие дрожжи хранят в темном прохладном месте 6-8 часов, прессованные – 10 суток при температуре от 0
до плюс 4 С. Сухие дрожжи не требуют особых условий хранения при соблюдении целостности упаковки.
Опыт 1
Для эксперимента, в ходе которого можно было бы увидеть работу дрожжей, были выбраны сухие дрожжи (Приложение, рисунок 1). Методом рассматривания определила внешний вид сухих фасованных хлебопекарных дрожжей (Приложение, рисунок 2).
Методами наблюдения и сравнения выявила условия, которые помогают начать работу дрожжей. Для этого развела дрожжи с водой в трёх ёмкостях. В первой вода была холодная, во второй – тёплая, в третьей – горячая. В каждую емкость добавила одинаковое количество дрожжей (Приложение, рисунок 3). Через несколько минут заметила, что вода в емкости с холодной водой цвет не поменяла, с горячей ‑ стала очень мутной, с теплой – слегка помутнела (Приложение, рисунок 4). В течение получаса наблюдала за изменением прозрачности воды и поведением дрожжей. Дрожжи осели на дне в каждой емкости и превратились в однородную кашицу. В емкости с горячей водой вода стала еще мутнее.
Через полчаса я добавила в каждую емкость одинаковое количество сахара (Приложение, рисунок 5) и наблюдала за изменениями. В течение 15 минут в емкости с теплой водой появился отчетливый специфический сладковатый запах, в емкости с холодной водой запах был не такой отчетливый, но все же присутствовал, в емкости с горячей водой запах отсутствовал (Приложение, рисунок 6). Необходимо отметить так же, что к этому времени вода в емкости с холодной водой уже начала согреваться, и достигла комнатной температуры. Вода в емкости с горячей водой остыла и так же достигла комнатной температуры.
Через полчаса в емкости с теплой водой на поверхности появилась пена (Приложение, рисунок 7), а еще через15 минут пена появилась и на поверхности емкости с холодной водой. На поверхности емкости с горячей водой пены не появилось (Приложение, рисунок 8). Через 6 часов вся поверхность емкостей с теплой и холодной водой была в пузырях и пене, запах был от каждой из этих емкостей. В емкости с теплой водой пузыри были крупнее. Емкость с горячей водой осталась без изменений (Приложение, рисунок 9).
Я сделала вывод, что на работу дрожжей влияет температура воды. В горячей воде дрожжи как бы умерли. В холодной воде им необходимо больше времени на начало работы, чем в теплой. Кроме того, важным условием работы дрожжей является сахар.
Опыт 2
Следующим этапом эксперимента, определила, что при работе дрожжей в благоприятных условиях выделяется газ. Ведь на поверхности емкостей с теплой и холодной водой, когда туда был добавлен сахар, появились пузырьки и пена. Для подтверждения этого в одной бутылке развела дрожжи тёплой водой с сахаром, в другой развела только дрожжи и теплую воду. На каждую бутылку натянула воздушный шарик: бутылка с сахаром – жёлтый шарик, бутылка без сахара – зелёный шарик (Приложение, рисунок 10). Оставила в теплом месте - теплый пол в моей кухне. Через несколько минут стало очевидным, что дрожжи начали работать в обеих бутылках. Через 15 минут работа в бутылке с сахаром была очень заметна – появились многочисленные пузырьки, а в другой бутылке была только пена. Через полчаса шарик на бутылке с сахаром начал постепенно надуваться (Приложение, рисунок 11). Через час он был уже в поднятом состоянии, еще через час он уже надулся. В другой бутылке шарик не изменился (Приложение, рисунок 12). Следовательно, выделение углекислого газа происходит только при наличии сахара. Из проведенных экспериментов я установила, что процесс брожения возможен в питательной для дрожжей среде – теплая вода и сахар.
Приготовление теста
Следующим этапом эксперимента был процесс приготовления теста и наблюдения работы дрожжей в тесте. Для этого был выбран рецепт приготовления дрожжевого теста, подготовлены необходимые ингредиенты.
Разбить 4 яйца, добавить 4 ложки сахара, щепотку соли. Перемешать. Налить 1 стакан тёплого молока. Растопить 200 гр. сливочного масла и налить в смесь. Добавить 11 гр. сухих быстрых дрожжей (Приложение, рисунок13). Перемешать. Добавить 4 стакана муки. Хорошенько перемешать (Приложение, рисунок 14). Поставить на 1 час в тёплое место. Пока тесто поднимается, делаем начинку. Топим сливочное масло, добавляем сахар. Когда тесто готово, обминаем его (Приложение, рисунки 15, 16). Делим тесто на 4 равные части. И каждую часть раскатываем в квадрат. Квадраты намазываем смесью из топлёного масла и сахара, скатываем все части в 4 рулета, и каждый рулет делим на 10 частей. Прищипываем снизу маленькие части, которые получились из рулетов, чтобы не вылилась начинка (Приложение, рисунок 17). Получившиеся плюшки кладём на противень и ставим в духовку, разогретую до 180 градусов на 15 минут (Приложение, рисунок 18). После их приготовления я заметила, что булки пышные и мягкие, как бы воздушные внутри.
Заключение
В процессе исследования поставленные задачи были решены. Изучение литературы подтвердило мое предположение, что дрожжи действительно являются грибами. Проведенные эксперименты подтвердили, что они обладают определенными свойствами. В питательной среде происходит процесс брожения, в результате которого выделяется углекислый газ. Питательная среда для дрожжей – это теплая вода с сахаром. Этим свойством дрожжей люди научились пользоваться очень давно. И сейчас в кулинарии без дрожжей не обойтись. Именно благодаря дрожжам готовят особое тесто – пышное и воздушное. Изделия из такого теста получаются таким же пышными и воздушными. Конечно, этот процесс занимает достаточно много времени, но он очень интересен.
Приложение
Рис.1 Упаковка сухих дрожжей для исследования
Рис.2 Внешний вид сухих быстродействующих дрожжей
Рис.3 Опыт 1. Емкости с водой и дрожжами. Начало работы дрожжей
Рис.4 Опыт 1. Емкости с водой. Через 15 минут
Рис.5 Опыт 1. Емкости с водой. Добавление сахара
Рис. 6 Опыт 1. Емкости с водой. Появление запаха после добавления сахара
Рис.7 Опыт 1. Емкости с водой. Появление пены в емкости с теплой водой.
Рис. 8 Опыт 1. Емкости с водой.
Появление пены в ёмкости с холодной водой
Рис. 9 Опыт 1. Емкости с водой. Работа дрожжей через 6 часов
Рис.10 Опыт 2. Бутылки с шариками
Рис.11 Опыт 2. Бутылки с шариками. Начало работы дрожжей. Выделение углекислого газа.
Рис.12 Опыт 2. Бутылки с шариками. Активная работа дрожжей. Выделение углекислого газа.
Р ис.13 Опыт 3. Начало приготовления теста
Рис.14 Опыт 3. Замешенное тесто
Рис.15 Опыт 3. Тесто через 1 час
Рис.16 Опыт 3. Вид теста в процессе обминания
Рис.17 Опыт 3. Сформированные булочки
Рис.18 Опыт 3. Готовые булочки
Список литературы
Всё обо всем. Популярная энциклопедия для детей. Том 3/ ред.
Б.М. Дроняева. - М.: АСТ-ЛТД, 1995. – 544 с.
Краткая энциклопедия домашнего хозяйства / гл. ред. П. Горкин – М.: Большая Российская энциклопедия, 1993. – 704с.
Современная школьная энциклопедия. Мир растений/ Ж.Ю. Шквыря– М.: ООО ТД «Издательство Мир Книги», 2008. – 291 с.
Электронный ресурс http://ru.wikipedia.org
Энциклопедия для любознательных. Отчего и почему / ред.
Т. Покидаева – М.: «Махаон», ООО «Издательская группа «Азбука-Артикус», 2014. – 256 с