XI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Яйцо и его секреты
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Я с детства ела различные блюда из куриных яиц. Взрослые говорят, что они полезны и необходимы. Я решила узнать, как устроено яйцо? Насколько полезны яйца? Как люди используют их, какова их природа?
Я знаю, что можно приготовить много блюд, в которых яйца являются важным компонентом. Еще яйца применяют как косметическое средство. Я решила изучить строение яйца, разобраться в его свойствах.
Актуальность. Яйцо является незаменимым продуктом питания. По своему химическому составу и биологическим свойствам является одним из ключевых продуктов животного происхождения.
Поэтому важно разобраться в свойствах яйца, понять насколько важно использовать его в питании и других сферах жизни.
Цель: изучить свойства и области применения куриного яйца.
Задачи:
Выяснить строение куриного яйца и его состав.
Изучить физические и химические свойства яйца.
Определить положительные и отрицательные стороны употребления в пищу куриных яиц.
Собрать сведения о применении куриных яиц в лечебных и практических целях.
Провести опыты для проверки физических и химических свойств яйца.
Методы исследования:
Поиск информации в Интернете.
Поход в библиотеку, поиск литературы на данную тему.
Проведение опытов с куриным яйцом.
Строение куриного яйца и его состав
Что такое куриное яйцо?
Куриное яйцо содержит все необходимое для развития и роста в нем зародыша, который станет в будущем цыпленком.
В яйце различаются три части: белок, желток и скорлупа.
Желток ‑ это сгусток округлой формы. Желток ‑ среда для развития зародыша. Желток состоит из жиров, белков, и углеводов, содержит множество питательных веществ, витаминов и минералов. Также на желтке можно видеть темное пятно – зародышевый диск. Зародышевый диск ‑ это развивающийся зародыш.
Белок ‑ оболочка внутри яйца, которая окружает желток. Белок ‑ студенистое прозрачное вещество, но в вареном яйце он ‑ белый. Белок в основном состоит из воды. В белке можно увидеть белые канатики (халаза). Они нужны для того, чтобы удерживать желток в центре яйца и защищать его от ударов.
Скорлупа яйца ‑ хрупкая, но твердая. Ее цвет зависит от породы курицы. Скорлупа состоит из кальция. Скорлупа пористая, через нее проходит воздух внутрь яйца, это необходимо для развития цыпленка. На поверхности средней яичной скорлупы 17000 крошечных пор.
Скорлупа защищает содержимое яйца от механических повреждений, микробного заражения и испарения влаги.
Прочность скорлупы зависит от возраста курицы, от питания курицы. Молодая курица может снести яйцо с очень тонкой скорлупой, либо вообще без нее, оно будет покрыто пленкой. Также мягкая скорлупа будет, если в питании курицы нет продуктов содержащих кальций: зерна, травы, мучной смеси, ракушек.
Основная причина прочности скорлупы - ее геометрическая форма, при которой усилие, приложенное снаружи в какой-либо точке, передается на всю поверхность. Зато сравнительно легко разрушить его силой, действующей изнутри.
Куриное яйцо одновременно и хрупкое, и прочное. Раздавить куриное яйцо, плотно взяв его одной рукой, практически невозможно. Птица сидит на яйце и не давит его, а птенец легко его разбивает. Куриное яйцо легко раскалывается от резкого удара ‑ это нужно затем, чтобы птенец мог пробить клювом скорлупу изнутри.
Внутри скорлупы находится кожистая подскорлуповая оболочка, которая состоит из двух слоев. На тупом конце яйца между внутренней и наружной оболочками формируется воздушная камера. Со старением яйца теряется влага, и воздушная камера увеличивается. Вот почему старые яйца плавают в воде, а свежие оседают на дно.
Рисунок 1. Строение куриного яйца
Яйцо в истории человечества
Курица ‑ это самая многочисленная и распространенная домашняя птица.
Точное время, когда началось одомашнивание кур, науке неизвестно. В настоящее время ученые предполагают, что разводить кур ради мяса и яиц, то есть одомашнивать этих птиц, начали 8000-10000 лет до н. э. в Юго-Восточной Азии и Китае
В начале XXI века популяция домашних кур составила около 22 млрд. особей, курица стала самым многочисленным видом птиц.
За все время, пока человек разводит домашних кур, было выведено огромное количество самых разных пород этих птиц. До сих пор сохранились декоративное и бойцовое направления разведения. Но основной сферой разведения кур является пищевая промышленность. Разводят их ради мяса и яиц. Кроме того, получают перо и пух.
Яйцо в культуре
Яйцо сопровождает человека всю историю. Прочно заняло место и в его культуре. Во многих мифах яйцо является символом мироздания. Все мифологии мира хранят древние легенды, связанные с яйцом, как символом жизни, обновления и начала нового дня или года, источником всего существующего в этом мире.
Яйцо в строительстве
Яйцо оставило след не только в культуре. Красивые, величественные здания прошлых веков, среди которых особой красотой и прочностью выделяются культовые религиозные сооружения, поражают людей своей небывалой прочностью.
Чем объясняется многолетняя прочность строений? В известковый раствор, которым скрепляют камни, добавляли содержимое куриного яйца. Это усиливало сцепление микрочастиц раствора, придавая строению особую прочность.
Яйца в кулинарии
Яйцо – единственный продукт, который почти не оставляет шлаков в кишечнике, усваиваясь организмом на 98%. Кроме того, яйца полезны для кроветворения. Содержащиеся в них вещества нейтрализуют вредное воздействие окружающей среды, благотворно влияют на глаза: препятствуют образованию катаракты и защищают глазной нерв.
Яйца считаются высококачественной пищей, потому что содержат аминокислоты, минеральные соли и витамины.
Вкус яйца целиком зависит от вкуса желтка. А вкус желтка — от того, чем кормят курицу. Домашние яйца вкуснее фабричных. Для придания яйцам особого привкуса, кур иногда специально кормят пряностями.
Разные породы кур откладывают яйца разного цвета. Цвет яиц не связан с его пищевыми свойствами.
Яйцо –идеальный продукт для диет: помимо всех вышеперечисленных полезных веществ, он ещё и низкокалориен.
Тем не менее при употреблении яиц имеются противопоказания. Яйца способны вызывать пищевую аллергию. Нельзя злоупотреблять куриными яйцами и взрослым людям: рекомендуется съедать не более 1–2 яиц в день.
Также яйцо за счет его свойств используется во многих рецептах народной медицины и в косметологии.
Интересные факты о яйце
Всемирный день яйца отмечается ежегодно во вторую пятницу октября. В 1996 году Международной яичной комиссией в Вене было объявлено решение об утверждении этого всемирного праздника. Сценарий проходящего праздника в каждой стране и в каждом городе разный.
Самое большое яйцо в мире весом в 220 грамм снесла в 2020 году курица в России в Калужской области1.
Ежегодно в мире потребляется почти 600 миллиардов яиц. Рекордсмен по производству яиц - Китай (около 160 миллиардов штук).
Самое маленькое в мире птичье яйцо — это яйцо колибри, а самое большое — у страуса. Чтобы сварить яйцо страуса вкрутую, понадобится 2 часа. По весу 1 страусиное яйцо равно 40 куриным яйцам.
Изучение свойств куриного яйца (исследовательская часть)
Мы решили изучить свойства куриного яйца, проведя опыты.
Яйца имеют сложный состав ‑ свойства яйца меняются после варки, при порче продукта.
Все знают путешественника и открывателя Америки Колумба. Как ни странно, его история тоже связана с яйцом. Речь идет о "Колумбовом яйце".
«Колумбово яйцо» ‑ крылатое выражение, обозначающее неожиданно простой выход из затруднительного положения.
По преданию, когда Колумб рассказывал о том, как он открывал Америку, один из слушателей сказал: «Что может быть проще, чем открыть новую землю?». В ответ на это Колумб предложил ему простую задачу: как поставить яйцо на стол вертикально? Когда ни один из присутствующих не смог этого сделать, Колумб, взяв яйцо, разбил его с одного конца и поставил на стол, показав, что это действительно было просто. Увидев это, все запротестовали, сказав, что так смогли бы и они. На что Колумб ответил: «Разница в том, господа, что вы могли бы это сделать, а я сделал это на самом деле».
Задачу великого мореплавателя можно решить, не изменяя формы яйца.
Опыт №1
Для опыта мне понадобилось яйцо и плоская тарелка.
Я поставила яйцо на тарелку и пальцами раскрутила его. Я увидела, что яйцо продолжает еще некоторое время вращаться стоймя ‑ задача решена. У меня получилось выполнить задачу Колумба.
Опыт №2
Для опыта я взяла два яйца ‑ сваренное вкрутую и сырое. Подписала их. По очереди положила каждое яйцо на плоскую тарелку и постаралась раскрутить их.
Рисунок 1. Опыт №2
Каждое яйцо я раскрутила по три раза. Сырое яйцо было трудно заставить вращаться, оно сделало только 5, 8 и 6 оборотов, сваренное яйцо вращалось быстрее и дольше сырого ‑ сделало 23, 19 и 25 оборотов.
Вареные и сырые яйца также по- разному прекращают вращаться. Если к вареному яйцу прикоснуться пальцем, оно останавливается сразу. Сырое же яйцо, остановившись на миг, будет после еще немного вращаться.
Это происходит потому, что сваренное яйцо вращается как единое целое. В сыром яйце только скорлупа твёрдая, его содержимое ‑ жидкое. Жидкая масса яйца не сразу начинает двигаться и задерживает движение твердой оболочки, играет роль тормоза. Вареные и сырые яйца останавливаются также по- разному. Это происходит по той же причине: содержимое вареного яйца останавливается одновременно с остановкой скорлупы, внутренняя жидкая масса в сыром яйце еще продолжает двигаться.
Опыт №3
Для опыта мне понадобилось свежее сырое яйцо и несвежее. Чтобы получить несвежее яйцо мне пришлось его "испортить". Для этого я тщательно вымыла яйцо и потерла наждачной бумагой, чтобы снять верхние слои скорлупы. И еще я проколола иголкой яйцо там, где у него находится воздушная камера, чтобы жидкость из яйца не вытекла. Чтобы попасть правильно, я поставила яйцо на свет и увидела, где имеется воздушная полость.
Затем я положила яйцо в теплое место, чтобы на него падал солнечный свет неделю. Так у меня получилось несвежее яйцо.
Я взяла два яйца ‑ свежее и несвежее. Подписала их. Набрала воду в две банки, опустила свежее яйцо в одну банку с водой, а несвежее в другую. В результате, свежее яйцо ушло на дно, а несвежее (испорченное) всплыло.
Рисунок 2. Опыт №3
Это получилось из-за того, что в яйце с поврежденной скорлупой началось гниение, в процессе этого выделяется газ, который частично выветривается через мелкие поры скорлупы. Поэтому несвежее яйцо весит меньше, чем оно весило сначала. Даже если просто потрясти такое яйцо ‑ можно услышать всплески и хлюпанье, внутрь яйца попал воздух.
В результате, такие яйца, либо очень медленно опускаются на дно стакана с водой, либо вообще всплывают.
Прочность и хрупкость куриного яйца
Яичная скорлупа довольно хрупка и легко раскалывается. Например, ее легко можно разбить чайной ложкой или просто уронив на пол. В то же время скорлупа достаточно твердая, чтобы выдерживать вес курицы. А курица высиживает яйца около трех недель и весит около 2-3 килограммов!
Чтобы проверить прочность яйца, я провела несколько опытов.
Опыт №4 (насколько яйцо прочное при сжатии?)
Для опыта мне понадобилось вареное и сырое яйца, резиновые перчатки, тарелка.
Я поставила сырое яйцо вертикально, обхватила его с боков ладонями и сильно сдавила. Затем также обхватила его сверху и снизу. Я не смогла раздавить сырое яйцо.
Затем тоже самое сделала с вареным яйцом и раздавила его. Скорлупа вареного яйца оказалась более хрупкой, чем сырого.
Я поняла, что варка яйца влияет на его прочность. При варке кальций вымывается из скорлупы, она становится хрупкой. Поэтому вареное яйцо менее прочное, чем сырое. Оно легко раздавилось. Сырое же яйцо очень прочное, раздавить яйцо между ладонями, сжимая его, непросто ‑ нужно усилие.
Однако, если яйцо такое прочное, почему же оно бьется при ударе? Я провела еще один опыт, чтобы определить при каком условии яйцо разобьется.
Опыт №5 (насколько яйцо прочное при ударе?)
Для опыта я использовала то же сырое яйцо и кухонный нож. Я ударила по яйцу плоскостью столового ножа ‑ яйцо осталось почти целым (трещина очень маленькая). Затем я ударила по яйцу ребром столового ножа ‑ яйцо раскололось.
Теперь я поняла, почему курица-наседка не ломает скорлупу яиц тяжестью своего тела. И в то же время птенец, когда вылупляется из яйца, легко разбивает своим клювом скорлупу изнутри.
Чем меньше площадь соприкосновения яйца и любого предмета, тем больше давление на поверхность. При этом яйцо бьется. Чем больше площадь соприкосновения поверхности яйца и предмета, тем меньше давление. Яйцо остается целым.
Рисунок 3. Опыт №5
Опыт №6 (какой вес может выдержать обычное куриное яйцо, при этом, в какой своей части яйцо самое прочное?)
Для опыта мне понадобилось 10 сырых яиц в ячейке, разделочная доска, два 10-литровых ведра с водой и мешок для мусора.
Я постелила на пол мешок и поставила на него ячейку с яйцами. Затем я проверила, чтобы яйца в решетке стояли острым концом вверх. Сверху положила на решетку с яйцами разделочную доску. На разделочную доску я поставила ведро, наполненное водой (вес ведра – 10 кг.). Яйца выдержали вес ведра, потому что вес был равномерно распределен.
Затем я поставила второе ведро с водой, только после этого яйца треснули, и то не все.
Рисунок 4. Опыт №6
В результате данного эксперимента я узнала, что яйца достаточно прочные и могут выдержать большой вес.
Из чего состоит скорлупа куриного яйца
Прочность скорлупы яйца зависит от кальция. Чтобы проверить наличие кальция в яйце, я проделала опыт.
Опыт №7
Для опыта мне понадобилось сырое куриное яйцо и неочищенное вареное яйцо, уксусная кислота и две банки.
Оба куриных яйца я опустила в банки, каждую из них я подписала. Затем в каждую банку я залила уксусную кислоту так, чтобы уксус полностью покрыл яйцо. Через несколько минут на яйцах в кислоте появились пузырьки газа. Это началась химическая реакция кальция с кислотой.
Рисунок 5. Опыт №7 (подготовка к опыту)
Затем я оставила две банки с яйцами на три дня.
Сырое яйцо стало упругим, словно резиновый мячик. Я бросила яйцо на тарелку и оно отскочило от неё. Скорлупа растворилась, под ней осталась подскорлуповая оболочка, которая выглядит как кожистая пленка. Если поднести к яйцу фонарик, яйцо просвечивается.
Варёное яйцо легко разламывается, не обладает упругостью.
Рисунок 6. Опыт №7 (итоги опыта - сырое яйцо)
Рисунок 7. Опыт №7 (итоги опыта - вареное яйцо)
С поверхности яиц при взаимодействии с уксусом начинают выделятся пузырьки какого-то газа, учитель химии мне подсказал, что это выделяется углекислый газ. Уксус вступает в реакцию с кальцием, содержащимся в яичной скорлупе, и растворяет его. От этого скорлупа становится похожей на резиновую. Так я доказала, что прочность яйцу придает кальций в скорлупе.
Скорлупа полностью растворилась под действием уксусной кислоты и у варёного и у сырого яйца. Но у сырого яйца осталась видимой только плёнка между скорлупой и яйцом. Сырое яйцо эластичное, упругое, просвечивает на свету. А у варёного внешний вид без скорлупы почти не изменился.
Наличие жидкости в яйце
Я решила доказать наличие жидкости в яйце.
Для этого я проверила яйцо на устойчивость к морозу, ведь жидкость замерзает при отрицательной температуре.
Опыт №8
Для опыта мне понадобилось два сырых яйца и доступ к холодильнику.
Я положила яйца в морозилку, на них появились трещины. Через сутки я вытащила яйца из морозильника, и оставила его на некоторое время, при комнатной температуре. Трещины на скорлупе стали стягиваться и стали совсем незаметными. Почему?
В составе яйца есть вода, замерзая, она превращается в лед. Лед всегда имеет больший объем, чем вода, из которой он образовался. Лед в скорлупе расширяется и скорлупа трескается. Затем после того как я вытащила яйца из холодильника, лед растаял, и яйца постепенно вернулись к своему начальному объему. Трещины уменьшились так, что стали незаметными. Из этого следует, что скорлупа имеет определенную упругость.
Одно из яиц я попробовала очистить, но получалось с трудом. Решила подставить яйцо под струю теплой воды ‑ теперь скорлупа легко отделяется. Скорлупа хорошо проводит тепло.
Ближайший замерзший слой к ее стенкам растаял. Вода сжалась, образовалась пустота, которая помогла снять скорлупу. Положила замерзшее яйцо в тарелку и увидела, как постепенно замерзший комочек опять превращается в прозрачный белок, в котором плавает желток.
Рисунок 8. Опыт №8
Проверка состава яйца
Цель эксперимента – доказать, что можно сварить обычное куриное яйцо наизнанку, то есть желтком наружу, а белок в это время окажется внутри.
Опыт №9
Для опыта мне понадобилось сырое яйцо, скотч и капроновый чулок. Сперва мы плотно обмотаем яйцо скотчем. Затем поместим, обмотанное скотчем яйцо, внутрь чулка. С обеих сторон завяжем узелки. Возьмём чулок за оба конца и начнём раскручивать яйцо. Крутим так, чтобы оно вращалось вокруг своей оси несколько минут.
Теперь скотч оставим на яйце. Варим в течение 10 минут. Раз в 2 минуты переворачиваем яйцо с боку на бок. Через 10 минут вытащим яйцо из воды и даём остыть. Теперь можно почистить и разрезать. Получилось яйцо, у которого желток находится снаружи, а белок внутри!
Рисунок 9. Опыт №9
Вывод: Желток яйца более плотный, чем белок. Когда вы быстро крутите яйцо, жидкий желток притягивается к краям яйца через центробежную силу, а белок отталкивается к центру.
Заключение
Цель и задачи моей работы достигнуты. В результате проделанной работы, мы выяснили строение, свойства и интересные факты о яйце. В состав яиц входят практически все химические соединения, необходимые для нормальной работы человеческого организма.
Благодаря своему богатому химическому составу яйцо благоприятно влияет на организм человека и широко им используется.
Я в своей работе:
- рассмотрела интересные факты о яйце;
- узнала о пользе яиц;
- провела эксперименты для подтверждения свойств яиц.
Мне очень понравилось проводить эксперименты. Все тайны оказываются такими объяснимыми. Мир эксперимента - удивительный мир познания!
Список использованных источников и литературы
Ликум А. "Всё обо всём. Популярная энциклопедия для детей". Москва: Компания «Ключ-С». Филологическое общество «Слово». Центр гуманитарных наук при факультете журналистики МГУ им. М.В. Ломоносова, 1994.
Перельман Я.И. "Занимательная физика (книга 1)". Москва: "Наука", 1983.
Перельман Я.И. "Занимательная физика (книга 2)". Москва: "Наука", 1983.
https://agronomu.com/bok/6997-proishozhdenie-i-istoriya-odomashnivaniya-kur.html
http://fizika-vnutri-nas.narod.ru/mechanics/egg.html
http://encyclopedia.dljatebja.ru/Kak_vse_jeto_nachinalos'/Kak_razvivaetsja_jajco.html
https://fb-ru.turbopages.org/s/fb.ru/article/158859/vsemirnyiy-den-yaytsa---prazdnik-slegka-neobyichnyiy-no-ochen-interesnyiy
https://heaclub.ru/kak-sdelat-tuhloe-yajco-chtoby-vonyalo-bystro-kak-proverit-tuhloe-yajco-ili-net#i
https://kedem.ru/various/yajca-polza-i-vred/
http://kulinarika.ru/ru/p/29/iaitso-kurinoie
http://netkilo.ru/product/yaitsa/
https://ptichki.net/publishing/news/9280-samye-interesnye-fakty-o-yajtsakh
http://ru-sled.ru/simvolika-yajca-v-doxristianskoj-epoxe/
https://ru.wikipedia.org/wiki/Курица
https://www.medweb.ru/encyclopedias/poleznie_producti/article/ep_yaitso-kurinoe
http://www.novostioede.ru/article/interesnyje_fakty_o_jajce/
https://zen.yandex.ru/media/daugavka/a-vy-znaete-chto-takoe-jeltok-interesnye-fakty-o-iaicah-dlia-krepkih-duhom-5cf6584e83e84200af3dd771
1 https://reestrrekordov.ru/samoe-krupnoe-kurinoe-jajco/
18