XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Загадочная и удивительная плесень. Определение сорта хлеба, наиболее устойчивого к появлению плесени

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Пахомов Н.И. 1

---

1ГБОУ СОШ №5 «ОЦ «Лидер» г.о. Кинель

Куприянова С.Г. 1

---

1ГБОУ СОШ №5 «ОЦ «Лидер» г.о. Кинель

Работа в формате PDF

10.6 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

Грибы... При упоминании о них мы сразу вспоминаем рыжики, подберезовики, подосиновики, лисички. Но грибы это не только те, которые растут в лесу. Грибы есть всюду: в воде, в воздухе, в почве. Их роль в природе и в жизни человека огромна. Грибы находят широко применяются в производстве хлеба, пива, сыра, кефира  и других продуктов питания.

Покрылась сероватым налетом корочка хлеба, выросло на стене в сыром помещении зеленоватое или черное пятно, испортилось яблоко – все это работа грибов. Плесень и грибки скрытно сопровождают нас в течение всей истории существования человечества, а появилась плесень намного раньше, чем сам человек.

Проблема:

Хлебобулочные изделия мы привыкли употреблять каждый день. Но, к сожалению, на хлебе часто появляется плесень. Такой хлеб может стать причиной хронических заболеваний: желудочно-кишечных, сердечно — сосудистых и даже онкологических.

Актуальность:

Несмотря на множество научных исследований, активное развитие микробиологии, плесень остается одной из загадок нашего мира, она до конца не изучена и может принести человеку, как пользу, так и вред.

Меня заинтересовало, какой вид плесени растет на хлебе, что способствует ее развитию. Я решил выяснить, какой сорт хлеба наиболее устойчив к появлению плесени.

Гипотеза:

Я предполагаю, что появление и развитие плесени зависит от вида хлеба

Цель:

Определить сорт хлеба, наиболее устойчивый к плесневым грибам.

Задачи:

познакомиться со строением и жизнедеятельностью плесневых грибов, выявить условия, необходимые для их развития;

выявить роль плесневых грибов в природе и их значение в жизни человека;

выяснить время появления плесени на различных сортах хлеба;

рассмотреть плесень под микроскопом;

дать рекомендации по правильному хранению хлебобулочных изделий

Объект исследования: хлеб пшеничный, хлеб ржаной, нарезной батон

Предмет исследования: развитие плесени на поверхности хлеба в разных условиях при комнатной температуре

Методы исследования:

Наблюдение.

Эксперимент.

Изучение литературы.

Практическая значимость. Рекомендации по правильному хранению хлеба и защите его от плесени могут быть полезны потребителям; информация о вреде плесени поможет сберечь свое здоровье

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Обзор литературы

Относительно недавно к плесени стали относиться как к серьезной проблеме. Мы привыкли к запаху плесени, входя в подъезд старого дома, наша ванная комната с черными грибками не шокирует нас, и зелень подвала на приусадебном участке не мешает нам хранить там овощные запасы. Мы зачастую просто не знаем, как бороться с плесенью и нужно ли это делать. А потом удивляемся, почему у нас возникла аллергия, почему нам тяжело дышится, почему идеально построенный дом гниет, а ремонт нужно делать каждый год. Мы списываем все на биомагнитные поля, на некачественные материалы, на что угодно, не обращая внимания на первопричину. А причина многих неприятностей в доме – это загадочная и удивительная плесень.

Плесень появилась на Земле примерно 200 миллионов лет назад. Она убивает и спасает от смерти. Ее называют "хлебом дьявола" и "плевком Бога". Она сказочно красива, но в то же время вызывает отвращение.

Плесневые грибы, или плесень - различные грибы, относящиеся к микромицетам (от греч. mikros - маленький и mykes - гриб) - грибы и грибообразные организмы микроскопических размеров.).

Микроскопические грибы - составная часть практически любой экосистемы. Распространены микроскопические грибы повсеместно: в почве, в воздухе, морских и пресных водоемах, на поверхности и внутри тканей растений, на растительных и животных остатках, а также в жилищах людей. Обильное развитие микроскопических грибов в зданиях наблюдается при высокой влажности воздуха. Кондиционеры, радио- и телеаппаратура, компьютеры служат источником накопления грибов.

Когда в 18-м веке биолог Карл Линней составлял свою знаменитую "Систему Природы", грибы он поместил в категорию "Хаос". Считается, что именно грибной мицелий мог стать прообразом кровеносной и нервной системы живых организмов. То есть даже человек имеет много общего с грибами. Миллионы различных видов организмов появлялись и исчезали в ходе эволюции жизни на Земле. Одним из самых живучих организмов была и остается плесень.

Строение и жизнедеятельность плесневых грибов

Плесень относится к царству грибов, которых насчитывается свыше 100 тысяч видов. Грибы занимают особое положение в системе органического мира, представляя особое царство живой природы. Они не имеют хлорофилла, и поэтому  питаются готовыми органическими веществами. По наличию в обмене мочевины, хитина в оболочке клеток, запасного продукта – гликогена, а не крахмала – они схожи с животными. С другой стороны, по способу питания путем всасывания, а не заглатывания пищи, по неограниченному росту они напоминают растения. Грибы весьма разнообразны по внешнему виду, местам обитания и физиологическим функциям, однако у них есть и общие черты. Основой тела грибов является мицелий, или грибница, представляющая собой систему тонких ветвящихся нитей, или гиф, находящихся на поверхности субстрата, где живет гриб, или внутри него. Обычно грибница  бывает очень большой.

Основной способ размножения плесневых грибов – при помощи спор.

 Плесень размножается невероятно быстро. В обыкновенной хлебной плесени можно различить маленькие чёрные точки - спорангии, в которых образуются споры. В одном спорангии содержится до 50 тысяч спор, каждая из которых способна воспроизвести сотни миллионов новых спор всего за несколько дней! А если условия благоприятные, плесень быстро появится на книге, обуви или на упавшем дереве в лесу.

Как плесень «питается»? В отличие от человека и животных, которые сначала проглатывают пищу, а затем переваривают её, у плесени часто всё происходит наоборот. Плесень выделяет пищеварительные ферменты, которые расщепляют молекулы на более простые, легко усвояемые организмом соединения. Поскольку плесень не может передвигаться в поисках пищи, она должна жить в самой пище. Другими словами плесень не способна производить пищу для себя самостоятельно - так, как это делают зелёные растения. Плесени питаются готовыми органическими веществами, путем всасывания.

Плесень и ее споры вместе с другими микроорганизмами (вирусами, бактериями) находятся в воздухе любого помещения. И на улице, и в помещении существуют сезонные изменения в количествах спор или других частиц плесени. Некоторые грибы образуют споры круглогодично, другие, паразитирующие на растениях - весной, летом и осенью.

Посинение, позеленение поверхностей, шелушение стен, махры или растущая "борода", черные точки на потолке свидетельствуют о наличии плесени. Часто плесень имеет вид пленок, корочек, рыхлого или порошкообразного налета на испорченных пищевых продуктах, прелых листьях, на гнилой древесине. Колонии плесневых грибков имеют различную окраску.

Плесневение начинается сразу после гибели организма (животного или растительного происхождения). Плесень обычно появляется там, где имеются благоприятные условия – споры плесневых грибов начинают прорастать, а размножаются они очень быстро!

Условия, необходимые для развития плесневых грибов

Для развития плесени нет ничего лучше, чем:

повышенная влажность

температура в помещении 20 – 30 градусов тепла.

Плесень очень не любит чистоты и сухого воздуха.

Считается, что идеальные условия для появления и распространения плесени - температура плюс 20 ⁰С и относительная влажность воздуха выше 95%. Плохой воздухообмен поддерживает рост плесневых грибков. Кроме этого, плесень обожает грязь. Чем грязнее жилище, тем больше бактерий, а чем больше бактерий, тем больше грибков.

Значение плесневых грибов в жизни человека

Многие плесневые грибы вредны. Так, плесени вызывают гниение и порчу продуктов, зерна, фруктов, а также тканей. Однако некоторые свойства грибов полезны для человека. Плесени вызывают не только порчу пищевых продуктов, например мукор, но и вырабатывают нужные нам вещества: ферменты, лекарственные средства, лимонную кислоту. Например, без кефирного грибка нельзя приготовить кефир, без дрожжей – хорошего пышного хлеба.    Используют грибы и в сыроварении.  Есть даже специальные сыры с плесенью. Многие виды плесневых грибов (пеницилл, аспергилл) образуют особые вещества – антибиотики.

Из энциклопедии «Я познаю мир. Медицина» мы   узнали, что антибиотики – (от греч. anti- — против и biоs — жизнь), это органические вещества, образуемые живыми организмами и обладающие способностью подавлять развитие микроорганизмов и задерживать рост опухолевых клеток.

Например, пеницилл - это плесневый гриб, образующий налет  зеленого цвета, в том числе и на продуктах питания. Грибы, подобные пенициллу,  участвуют в порче продуктов и разложении растительных и животных тканей. Вместе с тем, пеницилл образует вещество, которое убивает бактерии. Это антибиотик  пенициллин. Он очень широко применяется в медицине с конца 40-х годов XX века для лечения различных инфекционных заболеваний.

Плесень распространяется по воздуху в виде микроскопических спор. При попадании на сырую поверхность она прорастает тончайшими нитями (мицелий).

При попадании плесневых спор в желудочно-кишечный тракт развивается пищевая аллергия.

Самой ядовитой считается плесень желтого цвета. Желтая плесень поражает пищевые продукты (наиболее подвержены поражению рыба, молоко, рис).

Плесень на хлебе

Плесневый гриб мукор

Плесневый гриб мукор часто появляется в виде белого пушка на хлебе, если он находится в теплой и влажной среде. Через некоторое время налет темнеет.

Грибница мукора состоит из одной разросшейся и разветвленной клетки с множеством ядер. Грибница сильно разрастается и поглощает питательные вещества из хлеба.

Многие хозяйки, обнаружив такой неприятный сюрприз, просто-напросто срезают участок, пораженный плесенью, а оставшуюся часть хлеба дальше применяют в пищу. Благодаря научным исследованиям стало известно, что заплесневелый хлеб нужно однозначно выбрасывать целиком (так как он имеет пористую структуру, и плесень распространяется не только на поверхности, но и в самую глубь мучного изделия).

Рис. 1 Плесневый гриб мукор

Плесневый гриб аспергилл

Грибы рода Аспергилл – одни из наиболее распространенных  гифомицетов. Их естественное местообитание – верхние слои почвы, но чаще всего их обнаруживают на различных продуктах, главным образом растительного происхождения, где их колонии образуют плесневые колонии разного цвета, особенно часты голубовато-зеленые. Колонии аспергиллов появляются на хлебе, хранящемся при повышенной влажности, на варенье, влажных обоях, изделиях кожи и т.п.

Примерно с середины 19 века аспергиллы уже привлекали к себе особое внимание как активные агенты процессов разрушения самых разнообразных материалов, как возбудители заболеваний и причина токсикозов животных и человека, как продуценты различных ферментов и других ценных продуктов обмена веществ, с успехом стали одним из излюбленных объектов исследований.

Следует отметить, что Аспергилл весьма агрессивная плесень, она выделяет в субстрат ядовитые вещества, которые могут вызвать отравление у человека.

Рис. 2 Плесневый гриб аспергилл

Практическая часть

Исследование

«Определение сорта хлеба, наиболее устойчивого к плесневым грибам»

Взяли три сорта хлебобулочных изделий: ржаной хлеб, пшеничный хлеб, нарезной батон. Каждый образец завернули в полиэтиленовый пакет и поставили в теплое место. Контрольные образцы оставили при комнатной температуре, не заворачивая в пакеты. Наблюдали на протяжении 12 дней, результаты заносили в дневник. Полученные образцы плесени рассмотрели с помощью светового (х 100) и цифрового микроскопа лаборатории Архимед (х 200)

Рис. 3. Образцы разных сортов хлеба для исследования

Результаты исследования (образцы в полиэтиленовых пакетах)

Рис. 4. Экспериментальные образцы хлеба (12 день)

Все контрольные образцы через два дня полностью засохли. Плесень ни на одном образце не появилась.

Мы рассмотрели образцы плесени с помощью светового и цифрового микроскопов:

Рис.5. Приготовление и рассматривание микропрепаратов

Рис. 6. Образцы плесени на пшеничном и ржаном хлебе

под световым микроскопом (х100)

Рис. 7. Цифровые микрофотографии плесени

на батоне, пшеничном и ржаном хлебе(х200)

Выводы

Для появления и развития плесени необходимыми условиями являются высокая влажность воздуха и тепло. На высыхающем хлебе плесень не развивается.

Наиболее подвержен плесени пшеничный хлеб, ржаной хлеб плесневеет позже, но потом плесень на нем развивается быстрее.

На нарезном батоне плесень появилась позже, чем на других образцах и развивалась медленнее. Это можно объяснить тем, что для изготовления нарезного батона используется более качественная мука, батон был хорошо пропечен, при его изготовлении был соблюден весь технологический алгоритм и все санитарные нормы приготовления.

На ржаном хлебе появился плесневый гриб мукор, на пшеничном хлебе и на нарезном батоне – аспергилл.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выдвинутая нами гипотеза нашла свое подтверждение в ходе эксперимента: от сорта хлеба действительно зависит появление и скорость развития плесени.

Также стало очевидно, что качество приготовления хлеба тоже влияет на развитие плесени. Наиболее устойчив к появлению и развитию плесени оказался нарезной батон.

 Плесень не только повреждает хлеб, но и делает его ядовитым, поэтому заплесневелый хлеб нельзя употреблять в пищу: грибница проникает вглубь мякиша и поражает весь хлеб.  В целях предотвращения развития плесени хлеб не следует хранить в полиэтиленовой пленке, лучше заворачивать его в чистое полотенце и брать не более чем на 3 дня. Можно хранить хлеб в холодильнике.

ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1.     Багрова Л.А., Хинн О.Г. Я познаю мир. Растения / / Энциклопедия для детей. -  М.: ООО «Издательство  АСТ - ЛТД». -  2007г.

2.     Я познаю мир. Экология// Энциклопедия для детей. - Москва.: ООО «Издательство АСТ ЛТД ». -  2001г.

3.     Буянов. Н.Ю. Я познаю мир. Медицина// Энциклопедия для детей. - Москва: ООО « Издательство АСТ ЛТД ». -  2004г.

4.     Плешаков В.В. Зеленые страницы./ /Книга для учащихся начальных классов.- М.: «Просвещение» .-2000г.

Интернет-источники:

http://mcdowns.livejournal.com/259039.html

http://shadow3d.org.ua/post115712336/

http://www.documentary.perm.ru/films/F253_Plesen.html